【正文】 ，其嚴(yán)重程度分別為 ,，則此時故障征兆模糊向量： X=[ 0 ]這樣，通過 Y=X*R計(jì)算故障原因模糊向量 :Y=XR=[ ] 將計(jì)算結(jié)果與閾值向量作比較，得： 5544332211 , , ???? ?????? ???? ??????yyyyy 即在上述故障征兆中，出現(xiàn)的故障原因?yàn)?y2；即以上故障征兆原因是由于冷卻水管受阻所造成的。確定每一征兆 Xi分別對于每個原因 Yj的隸屬度?？赡苡梢韵?5個主要原因引起： y1(空氣循環(huán)量不足 )， y2(冷卻水管受阻 )， y3(保險絲熔斷 )， y4(發(fā)熱器熱水開關(guān)故障 )， y5(風(fēng)門粘緊 )。但是專家經(jīng)驗(yàn)是空調(diào)工作多年的狀態(tài)在專家頭腦中的客觀反映．所以實(shí)際對隸屬度的確定還是比較客觀的。即此種狀態(tài)下故障征兆是由該原因引起的隸屬度 yju =l；當(dāng)發(fā)動機(jī)節(jié)溫器斷路時，原因?yàn)榛旌险{(diào)溫風(fēng)門裝置故障的隸屬度 = yju 0． 6。如某位有經(jīng)驗(yàn)的空調(diào)工程師認(rèn)為：當(dāng)空調(diào)的發(fā)熱器漏水的時候。對矩陣 R中的各元素 iju 。 目前，確定隸屬度的方法很多，但是在故障診斷領(lǐng)域通常采用的是專家打分法。直接影響診斷效果。 ?????????????mnmmnrrrrrrrrrR.....................212222111211 模糊診斷矩陣的確定 模糊診斷矩陣 R確定的合理性．關(guān)系到模糊推理結(jié)果的正確性。 R 這就是故障原因與征兆之間的模糊關(guān)系方程。 由上面這些故障原因引起的各種征兆為 m種，則故障征兆模糊向量為： X=[ rmrr ??? ,..., 21 ]， ri? (i=l， 2, ...,m)是對象具有征兆 Xi；的隸屬度。因此，模糊故障診斷就是利用故障征兆與故障原因之間的模糊關(guān)系來實(shí)現(xiàn)對故障的預(yù)報和診斷。 模糊故障診斷數(shù)學(xué)模型的建立 汽車空調(diào)系統(tǒng)在工作的過程中。 江蘇理工學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計(jì)說 明書（論文） 第 16 頁 共 39 頁 圖 31 空調(diào)壓縮機(jī)電磁離合器不工作的故障樹 根據(jù)故障樹理論 ,可實(shí)現(xiàn)空調(diào)系統(tǒng)控制電路故障現(xiàn)象的故障樹建立 。采用手工建樹的方法 , 由頂事件出發(fā) , 一直分解到底事件為止 , 下圖即為根據(jù)奧迪轎車空調(diào)系統(tǒng)控制電路分析診斷的空調(diào)壓縮機(jī)電磁離合器不工作的故障樹。這樣就能發(fā)現(xiàn)潛在的問題 , 有利于空調(diào)系統(tǒng)整個控制電路故障的預(yù)防、預(yù)測和控制。由于汽車空調(diào) 系統(tǒng)控制電路故障現(xiàn)象很多 , 不可能全部進(jìn)行系統(tǒng)分析 , 在此選擇常見的有代表性的故障現(xiàn)象進(jìn)行系統(tǒng)分析。 ③只有鼓風(fēng)機(jī)工作 , 故障為電磁離合器和離合器電路上。汽車空調(diào)系統(tǒng)電器部分的故障主要有 3個 : ① 各個部件都不工作 , 多為熔斷絲或電路繼電器故障 。 2 在線學(xué)習(xí)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測器故障檢測方法 在一個采樣間隔內(nèi)，先用傳感器輸出的前 m個數(shù)據(jù) x(1),x(2),?,x(m)作為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入樣本，用傳感器輸出的第 m+1 個數(shù)據(jù) x(m+1)作為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸出樣本在線學(xué)習(xí)直到一定迭代次數(shù)或網(wǎng)絡(luò)收斂到一定的精度，然后，數(shù)據(jù)向前遞推一步，再用 m個傳感器輸出數(shù)據(jù) x(2),x(3)， ?,x(m+1)作為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入，預(yù)測第 m+2 個傳感器輸出數(shù)據(jù) (m+2)，將其與 x(m+2)比較得到殘差，若殘差小于某一閾值，則用 x(2),x(3),?,x(m+1)作為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入樣本，用 x(m+2)作為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸出樣本在線學(xué)習(xí)，否則若殘差大于某一閾值，則傳感器發(fā)生故障，依此類推 .即在線訓(xùn)練 .由于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測器每次在線學(xué)習(xí)只用一組樣本，因而網(wǎng)絡(luò)收斂很快，可以滿足實(shí)時性的要求 .當(dāng)然，信號采樣間隔應(yīng)在滿足采樣定理的前提下，保證網(wǎng)絡(luò)能夠完成學(xué)習(xí)和預(yù)測。 1 離線學(xué)習(xí)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測器故障檢測方法 假定已經(jīng)得到傳感器輸出序列 x(1),x(2),?,x(n),將其分成 k 組，每組 m+1 個數(shù)據(jù) .先用傳感器輸出的前 m個數(shù)據(jù) x(1),x(2)， ?,x(m)作為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入，用傳感器輸出的第m+1 個數(shù)據(jù) x(m+1)作為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸出形成第 1 組樣本 .以 m 個數(shù)據(jù) x(2),x(3),?,x(m+1)作為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入，以 x(m+2)作為神經(jīng)網(wǎng) 絡(luò)的輸出形成第 2 組樣本，依此類推，從而得到 k 組訓(xùn)練樣本，然后用這些樣本離線訓(xùn)練網(wǎng)絡(luò) .工作時，用傳感器輸出的前 m 個數(shù)據(jù) x(k),x(k+1),?,x(k+m1)作為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入，網(wǎng)絡(luò)輸出即為傳感器輸出的第 m+1 個預(yù)測數(shù)據(jù) (k+m),即離線訓(xùn)練 。 假設(shè)已經(jīng)觀測到的樣本 x(1)， x(2)， ?， x(n)，需要用其中的 m個觀測值預(yù)測 n+1 時刻的值 (n+1).利用多層感知器進(jìn)行學(xué)習(xí)和預(yù)測的具體步驟為： ① 首先把 x(1)， x(2)， ?， x(n)分成 k 組，每組有 m+1 個值，前 m 個值作為網(wǎng)絡(luò)輸入節(jié)點(diǎn)的輸入值，后一個作為輸出節(jié)點(diǎn)的期望值； ② 用 BP 學(xué)習(xí)算法訓(xùn)練網(wǎng)絡(luò)； ③ 將 x(nm+1),x(nm+2)， ?， x(n)作為網(wǎng)絡(luò)輸入，訓(xùn)練后的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸出即為預(yù)測值 (n+1)。 基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的時間序列預(yù)測無需對信號模型做假設(shè)，適用于平穩(wěn)和非平穩(wěn)信號。 隨著智能傳感器的出現(xiàn)，在傳感器一級只需用單傳感器輸出信號就可以檢測傳感器故障 。 圖 26 鼓風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速與 TAO信號值的關(guān)系 圖 27 自動空調(diào)氣流控制方式 江蘇理工學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計(jì)說 明書（論文） 第 13 頁 共 39 頁 第三章 奧迪 A6L 汽車自動空調(diào)故障診斷方法 基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測器檢測單傳感器故障方法 控制系統(tǒng)中傳感器用于監(jiān)測諸如光照、溫度、空氣質(zhì)量傳感器等信號以使系統(tǒng)正常運(yùn)行 .傳感器故障可使系統(tǒng)運(yùn)行性能下降或?qū)е孪到y(tǒng)癱瘓 .事實(shí)上，傳感器是控制系統(tǒng)中較易損壞的器件，因此系統(tǒng)應(yīng)具備對傳感器故障的容錯能力，當(dāng)檢測出傳感器發(fā)生故障時，報警并調(diào) 用備份傳感器或重構(gòu)控制律以確保控制系統(tǒng)的正常運(yùn)行 。 注意：如方式開關(guān)設(shè)定在 DEF（除霜），則 ECU 迫使進(jìn)氣改變到 FRS（引入新鮮空氣）。 圖 25 奧迪 A6L自動空調(diào)溫度控制系統(tǒng)原理圖 2．奧迪 A6L汽車自動空調(diào)的鼓風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制 江蘇理工學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計(jì)說 明書（論文） 第 12 頁 共 39 頁 3．奧迪 A6L汽車自動空調(diào)的氣流方式控制 4． 奧迪 A6L汽車自動空調(diào)的進(jìn)氣控制 當(dāng)用 TEMP 開關(guān)設(shè)定想要的溫度時，根據(jù)輸入信號（車內(nèi)溫度傳感器、環(huán)境溫度傳感器和陽光傳感器）和溫度設(shè)定，空調(diào) ECU 決定進(jìn)氣和至進(jìn)氣伺服電動機(jī)的輸出信號；進(jìn)氣伺服電動機(jī)接到從 ECU 來的信號時，它開啟或關(guān)閉風(fēng)門，從而改變進(jìn)氣。 （ 2） SW 為負(fù)值， TAO 小于 TE。電控自動空調(diào)系統(tǒng)還具備自診斷功能，以利于對電控元件及線路故障的檢測。控制器總成上的鍵是控制器的輸入裝置，控制器支配空氣流至各風(fēng)道的風(fēng)門（氣流混合門除外，它一般由伺服電動機(jī)操縱），控制器還接收來自車內(nèi)溫度和外界溫度傳感器的輸入信號，根據(jù)來自傳感器和控制器總成上各鍵的輸入，輸出控制壓縮機(jī)電磁離合器的工作、暖風(fēng)加熱器熱水閥工作、將模式門放到適當(dāng)位置等信號。 江蘇理工學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計(jì)說 明書（論文） 第 11 頁 共 39 頁 4）最冷控制伺服電動機(jī)。 2）空氣混合伺服電動機(jī)。有的汽車電控自動空調(diào)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)由真空變換電磁閥、動力執(zhí)行機(jī)構(gòu) (又稱真空膜盒 )以及風(fēng)量控制機(jī)構(gòu)等組成。 4）陽光傳感器 陽光傳感器是一個光敏二極管，利用光電效應(yīng)，把日光照射量變化轉(zhuǎn)換為電流值變化的信號并輸送給空調(diào)電控單元，用來調(diào)整空調(diào)吹出的風(fēng)量與溫度。 2）蒸發(fā)器溫度傳感器 這種傳感器用來檢測通過蒸發(fā)器的空氣溫度或者蒸發(fā)器表面的溫度變化，并依此來控制壓縮機(jī)電磁離合器的結(jié)合或斷開。 江蘇理工學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計(jì)說 明書（論文） 第 10 頁 共 39 頁 圖 24 自動空調(diào)的結(jié)構(gòu)組成及控制示意圖 1自動空調(diào)器放大器； 2功率晶體管； 3壓縮機(jī)； 4鼓風(fēng)機(jī)電動機(jī)； 5進(jìn)氣控制伺服電動機(jī)； 6蒸發(fā)器； 7蒸發(fā)器溫度傳感器； 8空氣混合控制伺服電動機(jī)； 9加熱器； 10水溫傳感器； 11氣流方式控制私服電動機(jī)； 12陽光傳感器； 13車內(nèi)氣溫傳感器 （ 1） 奧迪 A6L 汽車自動空調(diào)的控制系統(tǒng) 1．奧迪 A6L汽車自動空調(diào)的傳感器 1）車內(nèi)及車外溫度傳感器 它們都是負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻傳感器，分別用來感受車內(nèi)及車外溫度。自動空調(diào)電子控制系統(tǒng)主要由空調(diào)電控單元 (ECU)、傳感器和執(zhí)行元件等三部分構(gòu)成。 江蘇理工學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計(jì)說 明書（論文） 第 9 頁 共 39 頁 圖 22 空調(diào)制冷系統(tǒng)工作原理圖 1壓縮機(jī)； 2冷凝器； 3高壓維修閥口； 4膨脹閥； 5蒸發(fā)器； 6吸氣節(jié)流閥； 7低壓維修閥口； 8儲液罐 圖 23 空調(diào)制冷系統(tǒng)工作原理圖 奧迪 A6L汽車自動空調(diào)的控制系統(tǒng) 自動空調(diào)和手動空調(diào)的機(jī)械部分基本是一致的，它們的區(qū)別是在空調(diào)的控制系統(tǒng)。 上述過程周而復(fù)始的進(jìn)行下去，便可達(dá)到降低蒸發(fā)器周圍空氣溫度的目的。 吸熱過程 ：霧狀制冷劑液體進(jìn)入蒸發(fā)器，因此時制冷劑沸點(diǎn)遠(yuǎn)低于蒸發(fā)器內(nèi)溫度，故制冷劑液體蒸發(fā)成氣體。 散熱過程：高溫高壓的過熱制冷劑氣體進(jìn)入冷凝器，由于壓力及溫度的降低，制冷劑氣體冷凝成液體，并排出大量的熱量。制冷系統(tǒng)工作時，制冷劑不同的狀態(tài)在這個密閉系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)流動，每個循環(huán)又分為四個基本過程。而壓縮機(jī)是系統(tǒng)的心臟 ，是 系統(tǒng)循環(huán)的動力源泉。液態(tài) 制 冷劑流經(jīng)蒸發(fā)器后再次變成低壓氣體，又重新被吸入壓縮機(jī)進(jìn)行下一次的循環(huán)工作。 制 冷劑一遇低壓環(huán)境即蒸發(fā)，吸收大量熱能。奧迪 A6L自動空調(diào)控制系統(tǒng)如圖 21所示。 （ 4）控制系統(tǒng)：控制系統(tǒng)主要由電氣元件、真空管路和操縱系統(tǒng)組成。自然通風(fēng)是利用汽車行駛時，根據(jù)車外所產(chǎn)生的風(fēng)壓不同在適當(dāng)?shù)牡胤介_設(shè)出風(fēng)口和進(jìn)風(fēng)口來實(shí)現(xiàn)通風(fēng)換氣；強(qiáng)制通風(fēng)是采用鼓風(fēng)機(jī)強(qiáng)制外氣進(jìn)入的方 式。 江蘇理工學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計(jì)說 明書（論文） 第 7 頁 共 39 頁 第二章 奧迪 A6L 自動空調(diào)的原理與 結(jié)構(gòu) 奧迪 A6L汽車自動空調(diào)組成 （ 1） 制冷系統(tǒng)：對車內(nèi)空氣或外部進(jìn)入車內(nèi)的新鮮空氣進(jìn)行冷卻，來實(shí)現(xiàn)降低車內(nèi)溫度的目的 ,同時可調(diào)節(jié)車內(nèi)空氣的濕度。 分析階段類似于軟件工程中的需求分析，一般分為這幾個步驟 : 1．確定系統(tǒng)的約束條件：約束條件可能來自系統(tǒng)的內(nèi)部或外部，重 要的約束條件包括是否必須采用某種軟件、是否必須采用固定的器件等； 2．羅列用戶的要求：這里的要求主要是任務(wù)書中的要求，要使得開發(fā)出的診斷系統(tǒng)盡可能的滿足用戶的需求，必須從各個角度去考慮，如系統(tǒng)用于什么任務(wù)、系統(tǒng)的界面、系統(tǒng)的可擴(kuò)展性、系統(tǒng)的可靠性等； 3．確定開發(fā)計(jì)劃：設(shè)計(jì)階段主要決定系統(tǒng)如何在給定的約束條件下完成設(shè)計(jì)要求，這個階段主要步驟是審查分析資料、熟悉使用的軟件、檢查設(shè)計(jì)等。在設(shè)計(jì)階段，確定如何在給定約束的條件下實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)，即決定系統(tǒng)怎樣可以做到。每一階段都是一系列相關(guān)的活動。 Visual 對象的常見的屬性有： ① Caption 屬性，它的內(nèi)容就是對象標(biāo)題欄中顯示出的文本； ② MaxButton、 MinButton 屬性，它們的取值決定窗體能否最大化、最小化； ③ Left、 Top 屬性，它們的取值決定對象的位置； ④ Height、 Width 屬性，它們的大小取決于對象的大??； ⑤ Name 屬性，它的取值設(shè)