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电池故障智能诊断系统的研究与实现

作　者: 刘晓俊
导　师: 杨正球
学　校: 北京邮电大学
专　业: 计算机科学与技术
关键词: 电池 知识获取 问题归类 智能 故障诊断
分类号: TM910.7
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 271次
引　用: 1次
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内容摘要


随着全球环境污染和能源紧缺的日益加剧,新能源的开发利用越来越被各国政府重视。近年来,电动自行车、混合动力汽车、电动汽车、燃料电池汽车等备受市场关注,不少研究进展和结果表明,很多国家都以政府的形式支持电动车车载蓄电池的实验,很多公司也独立开展研究工作。当前,锂电池也已由手机、笔记本电脑等便携式手持设备推广至电动自行车、电动汽车等大功率交通工具,车用电池成为许多国家都在积极开展的一个研究方向。作为未来汽车产业的发展趋势,电动汽车的时代即将到来。电动汽车是一个由驱动电机、调速控制器、动力电池、车载充电器等多种机电设备组成的复杂控制系统。实际电动汽车系统的故障现象具有多样性,很多复杂的故障产生的原因往往呈现模糊性、随机性、组合性等特点,而蓄电池作为电动汽车的动力能源补充,是电动汽车故障的主要发生点,也是故障诊断的重点。因此,智能的电池故障诊断系统作为电池保护和管理的核心部件,与电动汽车的动力蓄电池紧密结合在一起。本文从对国内外电动汽车动力电池管理系统以及故障诊断系统的现状和发展趋势分析入手,从电动汽车最有发展前途的蓄电池体系的特性、充放电工作特点以及使用时遇到的主要问题出发,详细分析电动汽车电池故障特点、故障内容,并结合已有的专家系统的理论和方法,通过网络服务器获得相关信息,对采集到的电池状态信息数据进行分析和处理,然后根据诊断的结果对相关的功能模块发出相应的控制命令,传递相应的处理信息,给出电池的健康状况和维护信息,最终构建一个基于B／S远程通信结构的电池故障智能诊断系统,满足电动汽车蓄电池故障诊断的需要。其中数据分析和诊断推理机制是电池故障智能诊断系统的核心部分,尤其是知识获取和问题分类建模,通过该系统的实际应用验证了建模方法的可行性和有效性。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-9
第一章 绪论  9-19
  1.1 引言  9-10
  1.2 国内外研究现状与进展  10-16
    1.2.1 系统故障  10
    1.2.2 故障诊断  10-11
    1.2.3 故障诊断技术  11-13
    1.2.4 故障智能诊断流程  13-14
    1.2.5 故障诊断系统组成  14-15
    1.2.6 故障诊断系统开发过程  15
    1.2.7 故障诊断在电池管理领域中的应用  15-16
  1.3 课题研究的目的和意义  16-17
  1.4 本文研究的主要内容  17-19
第二章 电动汽车电池故障分析与研究  19-29
  2.1 引言  19
  2.2 近年来电动车的发展  19-21
    2.2.1 电动车发展历史  19-20
    2.2.2 电动车发展趋势  20-21
  2.3 电动汽车蓄电池组分析与研究  21-29
    2.3.1 蓄电池的电化学原理和特性  21-22
    2.3.2 蓄电池的基本概念和重要参数  22-24
    2.3.3 常用蓄电池的特点对比  24-25
    2.3.4 蓄电池常见故障分类  25-29
第三章 故障诊断模型中知识库的分析与研究  29-44
  3.1 引言  29
  3.2 专家系统常见的知识库管理方法  29-30
  3.3 智能诊断模型知识学习的理论基础  30-35
    3.3.1 知识自适应学习必要性  30-32
    3.3.2 贝叶斯网络  32-34
    3.3.3 贝叶斯网络应用  34-35
  3.4 电池故障知识库建立  35-44
    3.4.1 故障诊断的贝叶斯网络建造  35-36
    3.4.2 电池故障知识库存储  36-38
    3.4.3 电池故障知识库访问  38-39
    3.4.4 电池故障知识库类实现  39-44
第四章 故障诊断模型中推理机的分析与实现  44-49
  4.1 推理机设计要求  44
  4.2 技术方案  44-47
    4.2.1 常见推理方法  44-46
    4.2.2 推理方向  46
    4.2.3 搜索策略  46-47
  4.3 电池故障智能诊断推理机设计  47-49
    4.3.1 推理机算法  47-48
    4.3.2 推理机流程图  48-49
第五章 电池故障诊断系统的设计与实现  49-60
  5.1 系统设计总体原则  49-50
  5.2 系统总体架构设计  50-51
  5.3 系统诊断流程设计  51-52
  5.4 开发环境搭建  52-60
    5.4.1 开发语言和框架  52-53
    5.4.2 系统运行环境  53
    5.4.3 系统功能模块划分  53-54
    5.4.4 面向对象的数据库设计  54-56
    5.4.5 模糊推理机的设计  56-58
    5.4.6 故障诊断模块运行实例  58-60
第六章 总结与展望  60-62
  6.1 本课题主要贡献  60
  6.2 进一步研究工作展望  60-62
参考文献  62-66
致谢  66-67
攻读学位期间发表的学术论文目录  67

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中图分类: > 工业技术 > 电工技术 > 独立电源技术（直接发电） > 一般性问题 > 维护、检修
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