基于概率论和模糊数学的汽车故障诊断模型.pdfVIP

第2l卷第2期 湖南文理学院学报(自然科学版) Vbl．21No．2 JournalofHunan ofArtsandSciencefNaturalScience Jun．2009 2009年6月 University Edition) doi：1 672-6146．2009．02．005 0．3969／j．issn．1 基于概率论和模糊数学的汽车故障诊断模型 周志英 (长沙学院信息与计算科学系，湖南长沙，410003) 摘要：将模糊数学、概率推理和节约覆盖集理论引入到汽 1．1隶属函数 定义1【l】设Ae 车故障诊断中，建立了一个新的汽车故障综合诊断模型．模 p∥)，U是论域，p(U)为【，的 糊隶属函数利用各专家的语义强度和经验，建立汽车故障性 所有子集组成的集合，具有如下性质的映射 质与故障征兆之间的因果强度关系，再将概率统计和模糊数 学相结合，利用节约覆盖集的理论重新筛选故障征兆集，重 九：U{o，1)¨帆∽=怯髯 构相对似然函数．形成的模型能最大限度融入专家的知识， 肌(x)称为集合A的特征函数． 充分考虑了汽车的历史检修记录，使诊断结论更准确，可信． 由定义l可知，集合A由特征函数z。@)唯一 关键词：模糊教学；概率推理；汽车故障诊断；节约覆盖； 确定，即x∈一和x芒彳2种情况只有一个成立，其 故障征兆 界限分明，。毫不含糊．而模糊数学的分界却是含糊 中圈分类号：O159 文献标识码：A 不清的，为了刻画模糊现象，将离散的0、1两点扩 文幸编号：1672．6146(2009)02．0012．03 充为[0，1】，这样，普通集合的特征函数扩展为模糊 集的隶属函数． 定义2【1】设U是论域，称映射儿：【，4[0，1】， 随着近年国内汽车市场高速的发展、汽车消费 群体的扩大、汽车保有量迅速增加和高科技技术在 映射儿称为4的隶属函数，儿(x)称为x对4的隶 汽车上的应用，使得汽车故障诊断越来越复杂、判 属程度．使∥。(z)=0．5的点x称为4的过渡点，此 断故障点的难度也越来越大． 时该点最具模糊性． 汽车故障种类繁多，原因复杂，反映在故障征 1．2模糊隶属度函数的引入 兆(表象)与原因上，同一故障征兆可能是多种原因 以论域元素为横轴，隶属度为纵轴，建立坐标 所引起的，而同一故障原因往往产生多种故障征兆， 系连接每个点，并利用图形刻画论域元素与隶属度 这就构成了故障征兆与故障原因间复杂的隶属关系． 之间的关系．为描述语言强弱的程度，赋予如下的 在汽车故障诊断中存在着大量的不确定国素，并表 叙述值：完全无关(C，)，根本无关(己∞，无关(D，基 现为随机性和模糊性．随机性主要反映客观上的不 本无关(鲫，不明(【正p，相关性弱(仍)，相关p)， 确定性，它是由于故障因果关系的不确定性造成的， 相关性强(助)，完全相关(CD)．见图l，对于这些 常用统计方法加以研究；模糊性主要表现在边界的 语言真值赋予其隶属函数为 亦此亦彼性．在汽车故障诊断中，由于这二种不确 定现象的同时存在，因此单纯用概率统计或者单纯 用模糊数学的方法都不能全面而准确地描述故障的 诊断特性：本文将二者结台起来，建立汽车综合诊 断的专家系统模型．为汽车维修人员提供一种辅助