基于模糊逻辑推理的汽车故障诊断系统的研究与设计

摘要

本文首先基于模糊逻辑诊断的基本原理阐述了汽车故障诊断专家系统的具体思想、诊断推理算法及开发过程。然后，结合数据库管理系统的优势，在现有数据库结构上实现了模糊诊断矩阵，系统的知识库可完全用数据库管理系统独立地进行编辑，具有很好的可扩充性和可维护性，并能实现诊断知识的自动获取，确保诊断知识的一致性和完备性。最后，以Windows XP为开发平台，Visual Foxpro为编程语言开发了具有友好的人机交互界面、正向与逆向混合推理的汽车故障诊断专家系统，并分别以捷达车型的发动机和手动变速器的部分故障现象为例进行故障诊断系统的测试，表明本文开发的模糊逻辑诊断专家系统可实现诊断知识的自动获取，达到故障诊断的快速性和准确性，因此具有广阔的应用前景和重要的市场价值。
　　本文主要研究内容和工作总结如下：
　　1、分析专家系统的基本特征和基本结构，结合本文研究的专家系统的特点，确定专家系统的功能模块。阐述了专家系统中的不确定性和不确定性处理方法，提出本专家系统采用基于模糊逻辑的不确定性处理模型。
　　2、阐述了专家知识及其属性和基于知识的诊断方法、分类和表示。针对本文所研究特定系统的故障形式，确定本系统对故障原因、故障征兆的分类方式，提出结合深浅知识的综合诊断算法为本系统的诊断方法，该方法同时考虑了统计资料和机理分析的数据，使得诊断结果更贴近实际。
　　3、设计了专家系统模糊诊断矩阵的构造流程，并在具体诊断算法的理论推导和比较的基础上，选定了本专家系统的诊断模型，总结出系统的诊断流程。采用综合加权法确定本论文故障诊断中隶属度，并对具体步骤做了详尽的推导，得出本系统隶属度函数中的各个参数。
　　4、以VISUAL FOXPRO为编程语言，开发出具有友好的人机交互界面、正向与逆向混合推理和具有解释功能的汽车故障诊断专家系统，并进行软件测试。
　　5、本文全面、系统地收集和整理了捷达王车型的故障诊断知识，为汽车故障诊断专家系统的建立以及验证做了大量的实质性工作。

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第一章 绪论

1.1本课题的研究背景

1.2 汽车故障诊断专家系统的现状

1.3 课题的目的和意义

1.4 课题的研究内容

第二章 模糊专家系统基本原理和结构

2.1专家系统的基本特征

2.2专家系统的基本结构与功能

2.3 专家系统中的不确定性

2.4模糊专家系统

2.5本章小结

第三章 模糊专家系统中知识的表示方法

3.1专家知识及其属性

3.2诊断知识的分类和表示

3.3故障诊断知识的分类和表示

3.4基于知识的诊断方法

3.5本章小结

第四章 模糊专家系统中模糊推理的实现和隶属函数的确定

4.1模糊专家系统中模糊推理的实现

4.2模糊专家系统中隶属函数的确定

4.3本章小结

第五章 汽车故障诊断专家系统的设计开发和系统介绍

5.1专业领域及问题域的确认

5.2系统的规划与设计

5.3对发动机和变速器的领域相关知识的获取

5.4系统的实施

5.5软件测试与评估

5.6本章小结

第六章 结论与展望

6.1结论

6.2本课题创新之处

6.3关于汽车故障诊断模糊专家系统开发的几点建议和展望

致谢

参考文献