模拟退火粒子群算法在汽车故障诊断中的应用
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摘要 ： 将基于模拟退火改进粒 子群优化 （ Ａ Ｓ 算法和误差反 向传播 （ Ｐ） Ｓ Ｐ Ｏ） Ｂ 算法相结合构 成的 Ｓ Ｐ Ｏ． Ｐ算法 用于训 练神 Ａ Ｓ Ｂ 经 网络 ， 该算法能够有效克服 Ｂ Ｐ和 Ｐ Ｏ算法独立训练神经 网络 的缺 陷 。 应用 于汽 车发动 机异 晌智能故 障诊 断。诊断 结 Ｓ 并 果表 明，ＡＰ Ｏ・ Ｐ混合算法 的收敛速 度快 于 Ｂ Ｓ Ｓ Ｂ Ｐ及 Ｐ Ｏ－ Ｐ算法 。 且具 有较高的诊断准确率 。 Ｓ Ｂ 并 关键词 ： 模拟退火 ； Ｓ Ｐ Ｏ算 法；Ｂ Ｐ算法 ； 神经 网络 ；故障诊断 中 图分 类 号 ： Ｐ ８ ； ４ ２ Ｔ １３ Ｕ ７ 文献标志码 ： Ｂ
好 、 习能力 强和非线性 逼近 能力 等特点 ， 训 练费 时 ， 存 学 但 且
在局 部极小值缺陷 ， 而影响 了故障诊断 的准确性 、 从 快速性 和
有效性 。本文采用模拟退火 改进 粒子群 优化算法 ， 其与 Ｂ 将 Ｐ 算法 相结合来优化神经 网络 ， 并应用于汽 车故障诊 断 ， 方法 此 具有 训练时间短 、 计算 精度高和全局收敛等优点 。
干扰源 和耦 合途径的筛选和合并 是两项非 常重 要的工 作。所
谓筛选 和合并 ， 就是确定起 主要 作用 的干扰源 和耦合 途径 ， 并 把性质类似 的干扰 源 、 耦合途 径进 行 合并 处理 。通 过 筛选 和 合并 ， 能够简化系统 的电磁兼容分析 计算 ， 并达 到满 意效 果。 进行 电磁兼 容性预测时 ， 干扰源有 许多个 ， 敏感 设备也 有 许 多个 。因此采 用逐对 考虑 的方 式 ， 每次 选一 个 发射 源 和一
旦经验窒逾日
ｄ ｉ１ ．９ ９ ｊｉｓ ． ６ １１ ４ ． ０ ２ ０ ．３ ｏ ：０ ３ ６ ／ ． ｎ １ ７ －０ １ ２ １ ． ２ ０ ４ ｓ
仪器 仪 表用 户
模 拟 退 火 粒 子 群 算 法 在 汽 车故 障诊 断 中 的应 用
宋云鹏 ， 程广涛 ， 徐 军 ，王成恺
（ 国人民 解放 军 ７ ７ ６部 队 ， 南 ２ ０ ２ ） 中 ２２ 济 ５ ０ ３
社 ，０４ ２０．
［ ］周旭． １ 电子设 备结 构与工 艺［ ． 京 ： 空航 天大 学 出版 Ｍ］ 北 航 ［ ］王守三 ， 臼佑 ， ． ２ 杨 泽 电磁兼容原理 与应用 ［ ． 京： Ｍ］ 北 机械］ 一
业 出版 社 ，０ ６ ２０．
内部所有 设备 的电磁兼容程度 。 ２ 分析电磁干扰变化 。当修改某个设备的特性参数（ ） 如工作 频段 、 安放位置或信号电缆走向） ， 比较电磁干扰的变化。 时 分析
个敏感设备 以及 一种耦合方式 ， 这称为一对 “ 发射一 响应 对 ” 。
由于所需考 虑的“ 发射一响应对 ” 的数 目非常 大 ， 为此 ， 刚分 采 级预测方法 ， 即分 幅度筛 选 、 频率 筛选 、 细 分析 和性 能分 析 详 四级 筛 选 。 在 每 级 预 测 开 始 ， 以对 整 个 问 题 作 一 次 快 速 “ 可 扫
描 ” 将 明显 不 可 能 呈 现 电 磁 干 扰 的 “ 射 一 响 应 对 ” 除 ， ， 发 剔 每 级预测 可以将无 干扰情 况 的 ９ ％ 以上筛选 ， ０ 经过 四级筛 选
一
造工艺 复杂 ， 体积 大 ， 制造成本高 。
２ ３ 关 键 部 件 研 仿 改 进 ．
当上述 方法不能消除时 ， 在熟悉资 料 、 清 电路 原理 的前 搞 提下 ， 以对系统 中 电场 辐射 起关 键作 用 的部件进 行 研仿 改 可
进 。研 仿 改 进 以 消 除 系 统 干 扰 为 目标 。
后保 留下来 的就 可能存在电磁不兼容 问题 。
研仿 改进部件 的物理指 标应 与 原部 件一致 ， 并满 足 系统
中的安装 要求 。研仿 改进 部件 的性 能指 标应 与原部 件 一致 ， 保证 系统 功能正常 ， 足系统工作要求 。 满
Ｏ 引言
故障诊断 已智能化 ， 工神 经 网络 克服 了传 统专 家系统 人 知识 获取与维护 困难 、 推理能力弱等缺点 ， 被广泛 应用于汽 车 故障诊断领域 。在 实际应 用 中 ， 用 最为 广泛 的是 Ｂ ｂｃ 使 Ｐ（ ａｋ ｐｏａａ ｏ ） ｒｐｇｔ ｎ 网络¨ 。它具 有 结 构简 单 、 ｉ 响应 速 度 快 ， 错性 容 根据资料给 出的各类金属 材料 的电阻率 、 相对磁 导率 、 屏 蔽频 率 、 所需 材料 厚度及屏蔽效果可 知 ， 同样厚 度下铜 的屏 在 蔽效 果最好 。 ３ 采 用截 止波导屏敝通风孔 ） 金 属 丝 网 和 穿 孔 金 属 板 在频 率大 于 １０ ｚ ， 通 风 孔 ０ ＭＨ 时 对 屏蔽 效果将大为降低 Ｊ 。尤其是 当Ｔ Ｉ 尺寸不 是远小 于波长 ＬＩ ｔ ￣ 甚 至接近波长时 ， 其泄露更为严重 ， 截止波 导通风孔 工作频 带 宽 ，即使在微 波 波段仍 有较 高屏 蔽效 果 ， 同时 对空气 的 阻力 小， 风压损失小 ， 机械 强度 高且 工作稳 定 可靠 ， 其缺 点是 制 但
２ ４ 电 磁 兼 容 预 测 方 法研 究 ．
３ 结 论
该 型飞机完 成电磁兼 容整 治后 ， ×号机 进 行 了整 治效 用
果 检 验 飞行 。 检 飞 过 程 中 ， 载 设 备 均 能 有 效 工 作 ， 明 该 型 机 表
飞机 电磁兼 容整治有效 。口
参ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ考 文 献
电磁兼容性预测技术不仅应用于新系统或设备研制 的方 案 设计阶段和工程研制阶段 ， 而且也可以应用于已使用的系统改装 和增加新设备的电磁兼容 性分析 。开展电磁环境研 究与电磁兼 容实施工程中进行 电磁兼容性预测的主要作用有三个方面： １ 预测 系统内电磁兼容程度 。在 已知设备 电气特性 参数 ） （ 如干扰源特性参数 、 敏感器件特性参数 ） 的情况 下 ， 预测 系统
好 、 习能力 强和非线性 逼近 能力 等特点 ， 训 练费 时 ， 存 学 但 且
在局 部极小值缺陷 ， 而影响 了故障诊断 的准确性 、 从 快速性 和
有效性 。本文采用模拟退火 改进 粒子群 优化算法 ， 其与 Ｂ 将 Ｐ 算法 相结合来优化神经 网络 ， 并应用于汽 车故障诊 断 ， 方法 此 具有 训练时间短 、 计算 精度高和全局收敛等优点 。
干扰源 和耦 合途径的筛选和合并 是两项非 常重 要的工 作。所
谓筛选 和合并 ， 就是确定起 主要 作用 的干扰源 和耦合 途径 ， 并 把性质类似 的干扰 源 、 耦合途 径进 行 合并 处理 。通 过 筛选 和 合并 ， 能够简化系统 的电磁兼容分析 计算 ， 并达 到满 意效 果。 进行 电磁兼 容性预测时 ， 干扰源有 许多个 ， 敏感 设备也 有 许 多个 。因此采 用逐对 考虑 的方 式 ， 每次 选一 个 发射 源 和一
旦经验窒逾日
ｄ ｉ１ ．９ ９ ｊｉｓ ． ６ １１ ４ ． ０ ２ ０ ．３ ｏ ：０ ３ ６ ／ ． ｎ １ ７ －０ １ ２ １ ． ２ ０ ４ ｓ
仪器 仪 表用 户
模 拟 退 火 粒 子 群 算 法 在 汽 车故 障诊 断 中 的应 用
宋云鹏 ， 程广涛 ， 徐 军 ，王成恺
（ 国人民 解放 军 ７ ７ ６部 队 ， 南 ２ ０ ２ ） 中 ２２ 济 ５ ０ ３
社 ，０４ ２０．
［ ］周旭． １ 电子设 备结 构与工 艺［ ． 京 ： 空航 天大 学 出版 Ｍ］ 北 航 ［ ］王守三 ， 臼佑 ， ． ２ 杨 泽 电磁兼容原理 与应用 ［ ． 京： Ｍ］ 北 机械］ 一
业 出版 社 ，０ ６ ２０．
内部所有 设备 的电磁兼容程度 。 ２ 分析电磁干扰变化 。当修改某个设备的特性参数（ ） 如工作 频段 、 安放位置或信号电缆走向） ， 比较电磁干扰的变化。 时 分析
个敏感设备 以及 一种耦合方式 ， 这称为一对 “ 发射一 响应 对 ” 。
由于所需考 虑的“ 发射一响应对 ” 的数 目非常 大 ， 为此 ， 刚分 采 级预测方法 ， 即分 幅度筛 选 、 频率 筛选 、 细 分析 和性 能分 析 详 四级 筛 选 。 在 每 级 预 测 开 始 ， 以对 整 个 问 题 作 一 次 快 速 “ 可 扫
描 ” 将 明显 不 可 能 呈 现 电 磁 干 扰 的 “ 射 一 响 应 对 ” 除 ， ， 发 剔 每 级预测 可以将无 干扰情 况 的 ９ ％ 以上筛选 ， ０ 经过 四级筛 选
一
造工艺 复杂 ， 体积 大 ， 制造成本高 。
２ ３ 关 键 部 件 研 仿 改 进 ．
当上述 方法不能消除时 ， 在熟悉资 料 、 清 电路 原理 的前 搞 提下 ， 以对系统 中 电场 辐射 起关 键作 用 的部件进 行 研仿 改 可
进 。研 仿 改 进 以 消 除 系 统 干 扰 为 目标 。
后保 留下来 的就 可能存在电磁不兼容 问题 。
研仿 改进部件 的物理指 标应 与 原部 件一致 ， 并满 足 系统
中的安装 要求 。研仿 改进 部件 的性 能指 标应 与原部 件 一致 ， 保证 系统 功能正常 ， 足系统工作要求 。 满
Ｏ 引言
故障诊断 已智能化 ， 工神 经 网络 克服 了传 统专 家系统 人 知识 获取与维护 困难 、 推理能力弱等缺点 ， 被广泛 应用于汽 车 故障诊断领域 。在 实际应 用 中 ， 用 最为 广泛 的是 Ｂ ｂｃ 使 Ｐ（ ａｋ ｐｏａａ ｏ ） ｒｐｇｔ ｎ 网络¨ 。它具 有 结 构简 单 、 ｉ 响应 速 度 快 ， 错性 容 根据资料给 出的各类金属 材料 的电阻率 、 相对磁 导率 、 屏 蔽频 率 、 所需 材料 厚度及屏蔽效果可 知 ， 同样厚 度下铜 的屏 在 蔽效 果最好 。 ３ 采 用截 止波导屏敝通风孔 ） 金 属 丝 网 和 穿 孔 金 属 板 在频 率大 于 １０ ｚ ， 通 风 孔 ０ ＭＨ 时 对 屏蔽 效果将大为降低 Ｊ 。尤其是 当Ｔ Ｉ 尺寸不 是远小 于波长 ＬＩ ｔ ￣ 甚 至接近波长时 ， 其泄露更为严重 ， 截止波 导通风孔 工作频 带 宽 ，即使在微 波 波段仍 有较 高屏 蔽效 果 ， 同时 对空气 的 阻力 小， 风压损失小 ， 机械 强度 高且 工作稳 定 可靠 ， 其缺 点是 制 但
２ ４ 电 磁 兼 容 预 测 方 法研 究 ．
３ 结 论
该 型飞机完 成电磁兼 容整 治后 ， ×号机 进 行 了整 治效 用
果 检 验 飞行 。 检 飞 过 程 中 ， 载 设 备 均 能 有 效 工 作 ， 明 该 型 机 表
飞机 电磁兼 容整治有效 。口
参ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ考 文 献
电磁兼容性预测技术不仅应用于新系统或设备研制 的方 案 设计阶段和工程研制阶段 ， 而且也可以应用于已使用的系统改装 和增加新设备的电磁兼容 性分析 。开展电磁环境研 究与电磁兼 容实施工程中进行 电磁兼容性预测的主要作用有三个方面： １ 预测 系统内电磁兼容程度 。在 已知设备 电气特性 参数 ） （ 如干扰源特性参数 、 敏感器件特性参数 ） 的情况 下 ， 预测 系统