智慧型汽車故障診斷與容錯控制關鍵技術研究

《智慧型汽車故障診斷與容錯控制關鍵技術研究》是依託湖南大學，由余翔擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：智慧型汽車故障診斷與容錯控制關鍵技術研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：余翔
• 依託單位：湖南大學

中文摘要

智慧型汽車是解決交通擁堵、提高汽車行駛安全性和乘員舒適性的有效途徑之一，而故障診斷與容錯控制是實現汽車智慧型化的核心支撐技術。本項目面向智慧型汽車自主行駛的高安全性需求，以智慧型汽車為對象，研究智慧型汽車部件故障診斷方法和縱橫向容錯控制策略。具體內容包括：1、 針對難以精確建立智慧型汽車部件數學模型的難題，探索基於模型和自學習機制的故障診斷新理論和新方法；2、 考慮智慧型汽車外部干擾、縱橫向耦合與模型不確定性因素，針對智慧型汽車部件故障，研究執行器輸出幅值和速率受限的縱橫向容錯控制新策略；3、 充分考慮故障調節時間極其有限這一安全性相關的重要問題，研究基於有限時間收斂的縱橫向容錯控制新方法；4、實現智慧型汽車容錯控制系統的集成及實驗驗證。本項目旨在解決智慧型汽車的故障診斷與容錯控制等基礎科學問題，為實現智慧型汽車安全行駛提供理論基礎與技術支撐。

結題摘要

智慧型無人汽車是解決交通擁堵、提高汽車行駛安全性和乘員舒適性的有效途徑之一，國務院發布的“十三五”檔案把智慧型無人汽車列為國家戰略性新興產業，具有重大的研究價值。本項目針對智慧型無人汽車故障診斷與容錯控制問題，以基於模型和自學習機制理論為基礎，考慮到執行器固有的飽和限制，提出了快回響的智慧型汽車容錯控制方法。主要貢獻如下：（1）在充分考慮空氣作用力等複雜因素的基礎上，建立智慧型汽車縱橫向動力學模型，並分析縱橫向耦合、系統關鍵部件故障情況下控制的可行解空間；（2）在智慧型汽車關鍵部件故障模態分析基礎上，依據各部件的物理機理和機械特性，建立正常條件和故障條件下的數學模型；（3）基於智慧型汽車各關鍵部件初步模型和離線、線上數據，利用自學習機制最佳化模型，提出了一種具備較強魯棒性和較高準確度的故障診斷方案；（4）利用故障診斷信息，結合智慧型汽車執行器的實際能力，提出了具有快回響特點的容錯控制技術；（5）在實驗室無人車平台上驗證了本項目所提出算法的有效性，研究結果發表SCI論文14篇（標註本項目資助號）。