Автобіографія

Реферат
по темі магістерської роботи
«Експертна система діагностики перебоїв у роботі двигуна внутрішнього згорання»

Вступ

   Електрообладнання автомобіля в даний час являє собою дуже складну систему, що включає більше ста виробів, і становить близько 30% від вартості автомобіля. У сучасних автомобілях багато "інтелектуальних" наворотів. Датчики паркування та дощу, автозатемненнням дзеркал, розпізнавання наявності пасажирів перешкод і подібні функції часто можна зустріти в списках комплектацій у автодилерів. Застосування но ¬ вейшіх досягненні електроніки і мікропроцесорної техніки сприяло розробці комп'ютерних систем діагностики для знаходження несправностей в роботі автомобіля, в тому числі і двигуна. Але оскільки комп'ютерні системи діагностики, не завжди видають вірні результати аналізу діагностики і відповідь для рішень певної проблеми. Тому аналізом проблеми в роботі автомобіля і знаходження рішення, займається сам механік, який повинен мати не малий обсяг знань, щоб розібратися в отриманих даних і знайти вірне рішення для усунення проблеми, на що йде немало часу і сил. Для створення більш кращої комп'ютерної системи діагностики автомобілів і вдосконалення комп'ютерних систем займається чимало вчених, тим самим намагаючись підвищити рейтинг концепту автомобільної марки на Світовому ринку і роблячи крок у майбутнє авто-комп'ютеризації.

   Пропонується комп'ютерна система діагностики, яка проводить обробку та аналіз отриманих даних з датчиків автомобіля, для знаходження проблеми в роботі двигуна ЗМЗ - 406, а так само визначає подальші поломки в зв'язку з не прийнятими рішення пропоновані системою.

1 Актуальність теми

   До технічного досконалості двигунів внутрішнього згоряння (ДВЗ), в першу чергу автомобільних, в останні час пред'являються все зростаючі вимоги, у тому числі по надійності в процесі експлуатації. Ефективним шляхом забезпечення надійності є систематичний контроль технічного стану ДВЗ.
   Діагностика технічного стану двигунів в процесі експлуатації забезпечує, з одного боку, надійність і безвідмовність роботи за рахунок своєчасного технічного обслуговування та ремонту і, з іншого боку, забезпечує повну реалізацію ресурсу вузлів ДВЗ, що сприяє зниженню витрат, підвищенню економічних та екологічних показників ДВЗ.
Діагностування дозволяє своєчасно здійснювати необхідні регулювання систем і вузлів ДВЗ, при яких експлуатаційні показники будуть відповідати необхідному рівню, а також дозволяє контролювати якість зборки та ремонту силових агрегатів.

2 ПЕРЕГЛЯД ДОСЛІДЖЕНЬ І РОЗРОБОК ПО ТЕМІ

   1) Виявлення помилок у ДВЗ використання нечіткої логіки
   У цьому дослідженні базувалася додаткова нечітка логіка, система виявлення помилок була розвинена, щоб діагностувати помилки двигуна внутрішнього згорання і система, включена з машинним випробувальним стендом. Вхідні змінні нечіткого логічного класифікатора були придбані через картку отримання і накопичення даних і РТС 232 порту. Основа цієї системи правила була розвинена, розглядаючи теоретичне знання, дослідне знання, і результати експерименту. Точність нечіткого логічного класифікатора була перевірена експериментальними дослідженнями, які були виконані при різних умовах помилки. Використовуючи розвинену систему виявлення помилок, десять загальних помилок, які спостерігалися у внутрішньому двигуні внутрішнього згоряння, були успішно діагностовано в режимі реального часу. З цими особливостями система могла легко використовуватися для виявлення помилок у випробувальних лабораторіях і на семінарах обслуговування.

   2) використанням нейронної-мережних моделей при віброакустичного діагностиці ДВЗ (на прикладі діагностики кулачкового ГРМ). [10]    Метою роботи є створення методу діагностування, на прикладі оцінки стану теплового зазору в газорозподільному механізмі (ГРМ), заснованого на застосуванні нейронної-мережних моделей для аналізу спектру вібрацій корпусних деталей двигуна.

   Для досягнення поставленої мети необхідно було вирішити наступні завдання:

1. а. Провести теоретичні дослідження особливостей збудження та поширення вібрацій по корпусу ДВЗ для з'ясування можливостей діагностування стану ГРМ на основі аналізу спектру вібрацій блоку циліндрів двигуна.
2. б. Вивчити можливості застосування нейронної-мережних моделей для отримання діагностичної інформації про стан теплового зазору в ГРМ шляхом аналізу спектру вібрацій блоку циліндрів.
3. в. Визначити необхідну структуру нейронної-мережевої моделі для аналізу спектру вібрацій, що забезпечує після навчання отримання достовірної діагностичної інформації.
4. г. Створити експериментальну установку, розробити методику та провести експериментальне дослідження спектрів вібрації блоку циліндрів ДВЗ з метою виявлення впливу на них зміни технічного стану вузлів двигуна (на прикладі ГРМ). Зібрати банк даних про спектрах вібрації ДВЗ при нормальних і збільшених теплових зазорах в ГРМ.
5. д. Здійснити програмну реалізацію нейрона-мережевої моделі, її навчання і на цій основі показати ефективність застосування нейромереж для віброакустичного діагностики двигуна на прикладі діагностування теплового зазору в ГРМ.
6. Оцінити перспективність застосування розроблених методів в системах бортової діагностики.

   Показано ефективність застосування нейронної-мережних моделей для діагностики стану вузлів і деталей ДВЗ на основі аналізу даних про вібраціях блоку циліндрів.
   Визначено структуру нейронної-мережних моделей, що забезпечує отримання достовірної діагностичної інформації про стан теплового зазору в ГРМ. Обгрунтована і підтверджена можливість отримання діагностичної інформації на основі аналізу спектра вібрації блоку циліндрів без урахування величини кута повороту колінчастого вала двигуна.

3 Характеристика об'єкта

   Опис об'єкту
   Для керування двигуном ЗМЗ - 406, побудована наступна електрична система рис. 1. Всі елементи електричного управління двигуном грають чимало важливу роль, так як, наприклад невірне передане показання з датчика масової витрати повітря в блок керування, може спричинити за собою відключення двигуна. У не робочому стан двигуна більшість елементів перевіряти безглуздо, тому що в комплексній роботі вони дають певні технічні свідчення, характерні для кожного двигуна. Тому дуже важливим є питання діагностування під час роботи двигуна.

Рисунок 1. Електрична схема комплексної мікропроцесорної системи управління двигуном

   1 - блок керування М 1.5.4 двигуном; 2 - датчик фази; 3 - датчик частоти обертання і синхронізації; 4 - датчик положення дросельної заслінки; 5 - датчик детонації; 6 - датчик масової витрати повітря; 7 - датчик температури охолоджуючої рідини, 8 - датчик температури повітря у впускний трубі; 9 - роз'єм діагностики; 10 - реле системи керування двигуном; 11 - реле паливного насоса; 12 - регулятор холостого ходу; 13 - форсунка, 14 - котушка запалювання; 15 - свічка запалювання

Фактори, котрі впливають на роботу ДВЗ

   При отримання показань з датчиків електросистеми управління двигуном, можна визначити поточну або передбачити можливу майбутню проблему в роботі ДВЗ (табл.1) [8].

Таблиця 1. Фактори, які впливають на роботу ДВЗ і датчики з допомогою яких визначають дану проблему.

і подібних проблем багато, тому і впроваджуються датчики, щоб більш швидше відстежити існую проблему, яка перешкоджає для нормальної роботи двигуна. У зв'язку з цим було проведено чимало тестів вчасно роботи ДВЗ, для встановлення нормальних показників датчиків у різних умови тестування (табл. 2).

Таблиця 2 Допустимі показників датчиків під час холостої роботи ДВЗ

   Використовуючи комп'ютерну діагностику, можна визначити витрату палива, об'ємом повітря для збагачення паливно-пальної суміші, потужність двигуна при відключенні одного з циліндрів, відкриття дросельної заслінки і т.д.

4 Елементи й методи системи

   Використовуючи масив даних, який передається з датчиків за кожну одиницю часу, можна провести аналіз роботи двигуна, виявивши проблему і подальшу неполадку при не схожості даних з базою правил.
   Для цього створюється нейронна мережа, в якій кількість вхідних нейронів відповідає кількості вхідних масивів даних з датчиків, які мають зв'язок з ДВЗ і впливають на його роботу. Для нашої задачі будемо використовувати багатошарову нейронну мережу (рис 2). На вхідних шар надходять дані з датчиків, в прихованому шарі вони обробляються спільно з базою правил, а на вихідному шарі формується рішення - помилка чи проблема безперебійної роботи ДВЗ.

Рисунок 2. Схема багатошарової нейронної мережі

   Де Х1 - Х7 масив даних з датчиків фази, частоти обертання і синхронізації, положення дросельної заслінки, детонації, масової витрати повітря, температури охолоджуючої рідини, температури повітря у випускній трубі відповідно, а y1 = f (s) і y2 = f (s) результати роботи нейронної мережі, про стан ДВЗ після діагностики.
Так само передбачається візуальний перегляд реальних і допустимих свідчень в реальному часі (рисунок 3, 4).

Рисунок 3. Нормальний і дефектний показник датчика частоти обертання колінчастого вала.

Рисунок 4 Нормовані та дефектні показники датчиків системи управління ДВЗ
(Анімаційний рисунок що містить 8 кадрів, затримка між кадрами 1,5 секунди
і затримка останнього кадру на 5 секунд, об'эм анімації 152 КБ)

   База знань відіграє важливу роль у роботі системи, тому що в ній будуть зберігатися нормальні значення датчиків в певних умовах роботи, а також допустиму похибку. У базі знань будуть зберігатися перелік поломок і несправностей, які будуть використовуватися для визначення проблеми роботи двигуна, які будуть використовуватися нейронної мережею.

Висновок

   Пропонований інтелектуальний метод буде використаний у проектування експертної системи діагностики та аналізу, поточних і майбутніх неполадок в роботі ДВЗ автомобілів ГАЗ 3110 з конкретизованої комплектацією електросистеми управління двигуна.

Даний сайт був розроблений в термін написання магістерської роботи, тому у авторефераті будуть відсутні кінцеві результати.

ПЕРЕЛІК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ

1. http://ru.wikipedia.org/ - вільна, загальнодоступна, багатомовна, універсальна інтернет енциклопедія.
2. http://arteg.ru/catalog/index.php?Lev2=24 - автосервісне діагностичне обладнання.
3. Гірявец А.К. Теорія управління автомобільним бензиновим двигуном М. Стройиздат., 1997. 173 стор
4. Пінський Ф.І., Давтян Р.І. Мікропроцесорні системи управління автомобільним ДВЗ. Навчальний посібник. - М.: Легіон - Автодата, 2004. -136с.
5. Соснін Д.А., Яковлєв В.Ф. Новітні автомобільні електронні системи. - М.: СОЛОН-Прес, 2005.
6. Акімов С.В., Чижки Ю.П. Електрообладнання автомобілів. Підручник для ВУЗів. - М.: ЗАТ КЖІ «За кермом» 2004.
7. Діагностика електронних систем автомобілів приладами НПП «НТС». - Самара.: 2007.
8. http://www.pawlin.com/content/view/43/16/
9. А.А. Стоцький Журнал «Прилади та системи, управління, контроль, діагностика.» 2008 № 12 стор 47
10. К.Іл. Лютін використанням нейронної-мережних моделей при віброакустичного діагностиці ДВЗ (на прикладі діагностики кулачкового ГРМ). Автореферат. Волгоград - 2009

наверх

Автобіографія