一种混合动力汽车多模机电复合传动系统一致性诊断残差选择系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种混合动力汽车多模机电复合传动系统一致性诊断残差选择系统及方法，选取某功率分流式混合动力汽车为研究对象，构建故障诊断系统。系统包括两个核心模块：一致性诊断模块通过结构分析与DM分解提取关键故障，构建最小超定方程集生成残差测试集；随机森林模块对健康与故障数据归一化处理，训练分类器评估残差的诊断能力与变量重要性。结合虚警率、漏检率与隔离误差等指标，筛选少量高效残差子集，实现对多种故障模式的准确诊断与隔离。最终以混淆矩阵展示诊断结果并与原残差集对比，验证性能优势。该方法在保障功能安全的同时，实现残差数量与诊断性能的权衡，有效提高了多模机电复合系统的诊断效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于混合动力汽车可靠性和安全性领域，涉及一种混合动力汽车多模机电复合传动系统一致性诊断残差选择系统及方法。

技术介绍

1、混合动力汽车凭借其卓越的节能与供电能力，在新能源汽车领域占据重要地位。这种优势主要来源于其机电复合传动系统，该系统依托行星排结构，实现动力源的高效耦合，并通过离合器或制动器调节各动力元件的连接方式，使车辆具备多种运行模式。因此，多模机电复合传动系统的稳定运行，对于保障混合动力汽车的高效、可靠和安全至关重要。一旦发生故障，可能引发严重且不可控的后果，因此，开展故障诊断设计并实时监测系统工作状态，对其安全运行具有重要意义。

2、目前，传统的故障诊断方法主要基于系统数学模型中各参数之间的关系，通过一组残差信号可靠地检测系统是否因故障导致行为偏差，并进一步用于故障隔离，即确定故障部件的位置。对于由多个离合器组成的多模机电耦合传动系统而言，由于其是机、电、液高度耦合的非线性系统，系统变量众多，导致模型的冗余度增加。这种高冗余度使得可用于构造残差的独立方法数量呈指数级增长，而非线性增长，从而生成的候选残差信号数量巨大，给系统故本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于随机森林模型的混合动力汽车多模机电复合传动系统一致性诊断残差选择系统，其特征在于，包括关键故障提取模块、系统故障模型构建模块、DM分解模块、基于一致性诊断的残差选择模块、基于随机森林模型的残差选择模块；其中，所述关键故障提取模块通过对系统进行结构分析，结合故障的可模拟性，获取系统的关键故障；所述系统故障模型构建模块根据已获得的关键故特征引入故障变量，进行系统的故障模型构建；所述DM分解模块利用DM分解工具，分析系统的结构超定部分M+；所述基于一致性诊断的残差选择模块通过超定方程集中确定结构最小型超定方程集，用于序列残差测试集的生成；

2.根据权利要求1所述的一种系...

【技术特征摘要】

1.一种基于随机森林模型的混合动力汽车多模机电复合传动系统一致性诊断残差选择系统，其特征在于，包括关键故障提取模块、系统故障模型构建模块、dm分解模块、基于一致性诊断的残差选择模块、基于随机森林模型的残差选择模块；其中，所述关键故障提取模块通过对系统进行结构分析，结合故障的可模拟性，获取系统的关键故障；所述系统故障模型构建模块根据已获得的关键故特征引入故障变量，进行系统的故障模型构建；所述dm分解模块利用dm分解工具，分析系统的结构超定部分m+；所述基于一致性诊断的残差选择模块通过超定方程集中确定结构最小型超定方程集，用于序列残差测试集的生成；

2.根据权利要求1所述的一种系统，其特征在于，所述关键故障提取模块通过对多模机电复合传动系统进行结构分析，考虑到系统各部件的故障发生频率与可模拟性，提取了离合器无法接合、无法断开及各类传感器故障作为关键故障。

3.根据权利要求1所述的一种系统，其特征在于，所述故障模型构建模块包括多模机电复合传动系统动力学行为、离合器系统故障行为以及传感器行为建模3部分，其中动力学行为建模包括行星齿轮组的动力学关系、系统的硬约束以及等式约束3部分，根据已获得的关键故障种类和特征引入关键故障变量，将关键故障变量与系统模型融合建立系统的故障模型。

4.根据权利要求1所述的一种系统，其特征在于，所述dm分解模块，对所获得的故障模型进行重新排列，划分为结构欠定部分m-、结构正定部分m0和结构超定部分m+；由于结构超定部分m+产生解析冗余，因此分析系统的结构超定部分作为故障残差信号的产生。

5.根据权利要求1所述的一种系统，其特征在于，所述基于一致性残差测试集选择模块通过从结构超定部分中选取冗余度为1的超定方程集作为最小超定方程集，选择其作为基于一致性残差的测试集。

6.根据权利要求1所述的一种系统，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张开美，汪少华，施德华，殷春芳，安兴科，容香伟，黄焕明，时玉鹏，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：