基于TMS320LF2407A的汽车无级变速器的故障诊断

论文摘要

汽车控制的电子化使得汽车的安全性、动力性、经济性等得到了很大的提高,但同时也带来了新的问题。一方面,汽车电控系统日趋复杂,给汽车维修工作带来了越来越多的困难;另一方面,汽车电控系统的故障容易导致汽车不能正常运行和严重失控。针对这种情况,必须对汽车电控系统进行故障监测和诊断,以提高汽车运行的安全性并减少后期维护的复杂程度。无级变速器作为理想的汽车传动装置,具有结构简单、操作方便、性能优良等特点。本文结合先进的故障诊断方法,针对汽车无级变速器建立故障诊断系统,具体研究内容如下:分析无级变速器的结构及工作原理并研究汽车故障的种类与特点,阐述故障诊断的主要理论与方法。建立了以TMS320LF2407A为主控芯片的汽车无级变速器故障诊断系统的硬件结构。对无级变速器系统进行信号分析,选择相应的传感器进行信号采集,并设计了信号调理电路、串行通信接口电路、CAN控制器模块接口电路和电源电路。设计了下位机软件的总体结构及各功能模块,在DSP集成开发环境CCS2.0下完成各模块软件的编制和调试,实现了汽车故障诊断系统下位机的数据采集功能。编写串行通信程序,进行下位机与上位机之间的通信。在研究了神经网络基本理论的基础上,着重从应用角度分析了BP神经网络的结构、学习过程和设计要点。最后结合汽车故障诊断的特点和要求,进行BP神经网络的结构与算法设计并完成了相应的BP网络仿真。仿真结果表明,采用动量-自适应算法的BP神经网络能够对汽车故障进行有效的诊断。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题来源与意义
• 1.2 无级变速器的应用现况及发展趋势
• 1.3 汽车故障诊断技术的现状与发展趋势
• 1.3.1 国外汽车诊断技术发展概况
• 1.3.2 国内汽车诊断技术发展概况
• 1.4 论文的主要研究内容
• 第2章 无级变速器的工作原理及故障诊断分析
• 2.1 无级变速器的结构及工作原理
• 2.2 汽车故障的分析与诊断方法
• 2.2.1 汽车故障的种类与特点
• 2.2.2 汽车故障的诊断方法
• 2.3 本章小结
• 第3章 无级变速器故障诊断系统的硬件设计
• 3.1 无级变速器故障诊断系统的硬件结构
• 3.2 无级变速器故障诊断系统的电子控制单元
• 3.3 无级变速器系统的信号分析与传感器选择
• 3.3.1 无级变速器系统输入信号分析
• 3.3.2 无级变速器检测系统的传感器选择
• 3.4 输入信号接口电路的设计
• 3.4.1 脉冲量信号接口电路
• 3.4.2 模拟量信号接口电路
• 3.4.3 开关量信号接口电路
• 3.5 串行通信接口电路的设计
• 3.6 CAN 控制器模块接口电路的设计
• 3.7 电源电路的设计
• 3.8 本章小结
• 第4章 无级变速器故障诊断系统的下位机软件设计
• 4.1 下位机软件总体结构
• 4.2 DSP 集成开发环境简介
• 4.3 DSP 系统软件设计
• 4.3.1 定时中断处理
• 4.3.2 数据采集程序
• 4.3.3 串行通信程序设计
• 4.4 本章小结
• 第5章 无级变速器故障诊断系统的上位机软件设计
• 5.1 神经网络简介
• 5.1.1 神经元模型
• 5.1.2 神经网络的互连模式
• 5.1.3 神经网络的学习方式
• 5.2 BP 神经网络
• 5.2.1 BP 网络结构
• 5.2.2 BP 网络学习过程
• 5.2.3 BP 网络的设计分析
• 5.3 BP 神经网络在CVT 故障诊断中的应用设计
• 5.3.1 BP 神经网络故障诊断的结构与算法设计
• 5.3.2 BP 神经网络故障诊断的训练
• 5.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文
• 致谢