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研究生耵签名必彩期矽啤叮独创性声明学位论文使用授权书本人声明,所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得武汉理工大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名:本人完全了解武汉理工大学有关保留、使用学位论文的规定,即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权武汉理工大学可以将本学位论文的全部内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存或汇编本学位论文。同时授权经武汉理工大学认可的国家有关机构或论文数据库使用或收录本学位论文,并向社会公众提供信息服务。C艿穆畚脑诮饷芎笥ψ袷卮斯娑ⅲ捍艘衬谌葑岸┰诼畚撵橐日期:
————————————————————————————一⋯⋯摘要从耦合性、渐变性、随机性和不确定方面定性分析了其故障特征,从机械因素、值与多传感器的实际输出值构建残差,当主网络的误差大于所设定的阈值并且作为燃料电池汽车的核心单元,车用燃料电池系统由于结构复杂、运行环境恶劣以及动态响应能力较差等原因在实际应用中难免出现失效、故障甚至重大事故,因此,对其开展故障诊断研究对提高其自身以及燃料电池汽车的安全性、可靠性、可维护性以及市场接受能力具有重要意义。本文以自主研发的车用燃料电池系统为对象,对整体系统安全性与可维护性、辅助系统和电堆的可靠性等涉及到的若干关键问题进行了研究。本文的主要研究成果如下:较系统地提出了车用燃料电池系统故障特征与故障机理的共性问题,分别电气因素、设备因素、人为因素和环境因素方面定性分析了其故障机理,对自主研发的车用燃料电池系统进行了故障分类并划分了其故障等级。针对车用燃料电池系统的氢安全,建立了氢气泄漏的故障树模型并进行了定性分析,找出了系统氢安全的薄弱环节;为了进行系统氢气泄漏的安全性定量评价,考虑到各底事件的发生概率难以精确化,将模糊数学理论与传统故障树相结合定量分析了顶事件发生的模糊概率以及各个底事件的模糊重要度,并提出了系统氢气泄漏的故障诊断策略与整改措施。为了进行辅助系统的多传感器故障检测与信号容错,提出并建立了一种主、从两级神经网络的联合故障诊断与容错模型,利用主网络和各个子网络的预测持续的时间节拍大于一定值时判断传感器存在故障,此时利用误差超过设定阈值的子网络的预测值代替所对应的故障传感器输出值并进行在线刷新,针对不同数量下的传感器同时发生故障情况进行了仿真,仿真结果表明,所建立的模型可以实现这些存在冗余关系的多传感器的故障联合检测和信号冗余重构,能满足车用燃料电池系统的温度和风量容错控制要求。考虑到电堆水淹和膜干两种故障难以准确识别,提出了二叉树支持向量机和甋证据理论相结合的电堆健康诊断信息融合方法,从影响和反映电堆水平衡传输的实时参数及其变化参数中提取故障特征,将二叉树支持向量机进行初步诊断,利用畇证据理论进行融合得出最终诊断结果。仿真结果表明,单独利用支持向量机比神经网络具有更高的诊断精度和识别速度,对于少数测试样
本进行诊断时证据冲突所带来的不确定性,利用甋证据理论进行融合后得出湿度软测量与优化控制提供便利。护所涉及到的其它问题研的电堆健康状态诊断结论具有较高的信任度,不确定性明显降低,可为电堆的最后,结合车用燃料电池系统离线和在线故障诊断与实际维护的需要,开发了一种嵌入式的手持故障诊断仪,设计了实用的故障码并提出了故障诊断策略与流程,此外,基于编程语言设计了可视化的状态监测与故障诊断专家系统,完成了原型机基本功能的开发,诊断实例和结果证明了其实用性。的故障诊断与容错、电堆个关键问题出发,提出了它们的可行性和有效性,多传感器;电堆健康状态
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