改進BA 的汽車發動機DCS 故障檢測優化

陳凱鑌，陶沙沙，向峻伯，徐 俊

（1.成都工業職業技術學院，汽車工程學院，四川 成都 610000；2.西安交通大學，機械工程學院，陜西 西安 710038）

1 引言

汽車發動機分布式控制系統由于其獨特的優越性得到了廣泛的關注與應用[1]。分布式控制系統本質上還是屬于一種典型的網絡總線控制系統，網絡控制系統與傳統的點對點控制系統相比最大的不同在于其相關數據是通過總線進行傳輸，但是也正是由于總線的存在導致其誘導時延以及數據丟包等問題，使得在進行故障診斷時必須將總線帶來的不利因素考慮進去。王越男設計了一種針對離散時滯系統的魯棒故障檢測觀測器，使得檢測殘差能夠對噪聲信號具有較好的魯棒性能[2]。文獻[3-4]均利用H∞理論針對不確定系統，時延網絡控制系統魯棒故障檢測，使得系統在強噪聲條件下依舊能夠保證良好的故障檢測性能。但是上述文獻均只考慮如何提高檢測系統對噪聲干擾信號的魯棒性，未考慮對故障信號的影響。

為同時提升檢測系統對噪聲信號的魯棒性以及故障信號的敏感性，針對雙通道多包傳輸的短時變時延汽車發動機分布式控制系統，提出了一種基于改進蝙蝠算法（Bat Algorithm，BA）的故障檢測觀測器優化設計方法。首先對原系統建立故障觀測器，將雙通道多包傳輸轉換為切換系統，將短時變時延建模為一種系統不確定性。然后將殘差信號分別對噪聲信號和故障信號的傳遞函數比值建立為優化的目標函數，為使得殘差信號對故障信號敏感，對噪聲魯棒，利用改進BA 在保證觀測器殘差系統穩定的條件下使得目標函數最小，從而求得最優故障觀測器增益矩陣。……