本發(fā)明涉及車輛控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種車輛智能控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

車輛對安全性的要求相當(dāng)高。不僅在車輛部件加工的過程中而且在車輛系統(tǒng)集成的階段都需要考慮車輛的可靠性。車輛包括車輛控制單元，用來控制車輛的子系統(tǒng)，例如電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和能量存儲系統(tǒng)。車輛控制單元接收來自子系統(tǒng)的信號，提供控制信號給子系統(tǒng)，及監(jiān)控子系統(tǒng)的健康狀況。目前，一旦車輛控制單元或車輛控制單元和子系統(tǒng)之間的連接等發(fā)生故障時(shí)，車輛不能夠按照預(yù)期要求工作，如此車輛的可靠性非常低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述問題，本發(fā)明旨在提供一種車輛智能控制系統(tǒng)。

本發(fā)明的目的采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

一種車輛智能控制系統(tǒng)，包括接觸器子系統(tǒng)、控制連接子系統(tǒng)和故障監(jiān)測子系統(tǒng)，所述接觸器子系統(tǒng)包括多個(gè)接觸器，所述控制連接子系統(tǒng)包括中央控制器、第一連接器和第二連接器；所述中央控制器通過第一連接器和第二連接器連接所述接觸器子系統(tǒng)，中央控制器用于通過所述第一連接器和第二連接器中的至少一個(gè)來傳遞控制信號給所述接觸器子系統(tǒng)來控制所述接觸器；所述故障監(jiān)測子系統(tǒng)用于對車輛的控制過程進(jìn)行故障監(jiān)測。

本發(fā)明的有益效果為：設(shè)置的車輛控制系統(tǒng)通過容錯(cuò)結(jié)構(gòu)來提高系統(tǒng)的可靠性。

附圖說明

利用附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但附圖中的實(shí)施例不構(gòu)成對本發(fā)明的任何限制，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)以下附圖獲得其它的附圖。

圖1本發(fā)明的結(jié)構(gòu)連接示意圖；

圖2是本發(fā)明故障監(jiān)測子系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記：

接觸器子系統(tǒng)1、控制連接子系統(tǒng)2、故障監(jiān)測子系統(tǒng)3、數(shù)據(jù)采集模塊31、監(jiān)測模型建立模塊32、測試信號統(tǒng)計(jì)特征量計(jì)算模塊33、故障判斷模塊34、故障顯示模塊35、報(bào)警模塊36。

具體實(shí)施方式

結(jié)合以下應(yīng)用場景對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。

參見圖1、圖2，本應(yīng)用場景的一個(gè)實(shí)施例的車輛控制系統(tǒng)，包括接觸器子系統(tǒng)1、控制連接子系統(tǒng)2和故障監(jiān)測子系統(tǒng)3，所述接觸器子系統(tǒng)1包括多個(gè)接觸器，所述控制連接子系統(tǒng)2包括中央控制器、第一連接器和第二連接器；所述中央控制器通過第一連接器和第二連接器連接所述接觸器子系統(tǒng)1，中央控制器用于通過所述第一連接器和第二連接器中的至少一個(gè)來傳遞控制信號給所述接觸器子系統(tǒng)1來控制所述接觸器；所述故障監(jiān)測子系統(tǒng)3用于對車輛的控制過程進(jìn)行故障監(jiān)測。

優(yōu)選的，當(dāng)所述第一連接器和所述第二連接器未發(fā)生故障時(shí)，所述中央控制器用于分別通過所述第一連接器和所述第二連接器提供所述控制信號給所述接觸器子系統(tǒng)1。

優(yōu)選的，當(dāng)所述第一連接器和所述第二連接器中的一個(gè)發(fā)生故障時(shí)，所述中央控制器用來通過所述第一連接器和所述第二連接器中的另一個(gè)提供所述控制信號給所述接觸器子系統(tǒng)1。

本發(fā)明的上述實(shí)施例設(shè)置的車輛控制系統(tǒng)通過容錯(cuò)結(jié)構(gòu)來提高系統(tǒng)的可靠性。

優(yōu)選的，所述故障監(jiān)測子系統(tǒng)3包括數(shù)據(jù)采集模塊31、監(jiān)測模型建立模塊32、測試信號統(tǒng)計(jì)特征量計(jì)算模塊33、故障判斷模塊34、故障顯示模塊35和報(bào)警模塊36。

本優(yōu)選實(shí)施例通過設(shè)置監(jiān)測模型建立模塊32、故障判斷模塊34和故障顯示模塊35，可以快速有效地發(fā)現(xiàn)工業(yè)污水處理過程出現(xiàn)的異常狀態(tài)，并識別出故障發(fā)生位置或者時(shí)間，相對監(jiān)測能力更強(qiáng)，同時(shí)對信號要求的假設(shè)條件更少。

優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)采集模塊31包括預(yù)采集子模塊、后采集子模塊和數(shù)據(jù)修正子模塊，所述預(yù)采集子模塊用于預(yù)先采集工業(yè)污水處理過程正常狀態(tài)下的一組無故障時(shí)間序列信號數(shù)據(jù)，所述后采集模塊用于采集工業(yè)污水處理過程的一組測試時(shí)間序列信號數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)修正子模塊主要用于修正預(yù)采集子模塊和后采集子模塊在數(shù)據(jù)采集過程中造成的誤差，獲取準(zhǔn)確的時(shí)間序列信號數(shù)據(jù)，所述誤差包括采集過程中產(chǎn)生的偶然誤差和采集設(shè)備工作在非標(biāo)準(zhǔn)狀況下產(chǎn)生的系統(tǒng)誤差，其中，偶然誤差通過多次采集取平均值的方法來消除，系統(tǒng)誤差通過確定修正因子來消除，對于修正前的多次測量數(shù)據(jù)x_b1、x_b2、x_b3,修正后的數(shù)據(jù)x表示為：

式中，Γ₀為標(biāo)準(zhǔn)采集溫度，Γ為實(shí)際測量時(shí)環(huán)境溫度，Φ₀為標(biāo)準(zhǔn)采氣壓，Φ為實(shí)際測量時(shí)氣壓。

本優(yōu)選實(shí)施例設(shè)置數(shù)據(jù)修正子模塊，能夠有效消除數(shù)據(jù)采集過程中產(chǎn)生的誤差。

優(yōu)選的，所述監(jiān)測模型建立模塊32用于建立基于控制圖的故障監(jiān)測模型，包括無故障統(tǒng)計(jì)特征量計(jì)算子模塊和控制圖建立子模塊，具體為：

(1)無故障統(tǒng)計(jì)特征量計(jì)算子模塊，其運(yùn)用遞歸圖法對預(yù)采集子模塊采集到的無故障時(shí)間序列信號數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理并計(jì)算相關(guān)的統(tǒng)計(jì)特征量，設(shè)所述無故障時(shí)間序列信號數(shù)據(jù)為{x₁，x₂，...，x_n}，從中選擇k個(gè)無故障信號，k個(gè)無故障信號對應(yīng)的遞歸圖為D_Y＝{Y₁,Y₂,…Y_k}，定義基本遞歸圖矩陣基本遞歸圖矩陣中每個(gè)元素取值范圍為[0,1]，剩余的無故障時(shí)間序列信號數(shù)據(jù)對應(yīng)的遞歸圖為D_y＝{Y_k,Y_k+1,…Y_n}，建立無故障統(tǒng)計(jì)特征量F_W的計(jì)算公式為：

式中，D_y(i,j)為遞歸圖D_y中的元素，T(i,j)為設(shè)定的對應(yīng)于(i,j)位置的閾值，T(i,j)∈[0.8,1]，I(x)為指示函數(shù)，此處x＝(D_y(i,j)-Y_k(i,j))²-T(i,j)，當(dāng)x<0時(shí)，I(x)＝0，當(dāng)x≥0時(shí)，I(x)＝1；

(2)控制圖建立子模塊，用于建立基于統(tǒng)計(jì)特征量的平均值-極差控制圖并計(jì)算平均值-極差控制圖的上控制界限UCL和下控制界限LCL，包括依次連接的統(tǒng)計(jì)特征量處理單元和控制界限計(jì)算單元；所述統(tǒng)計(jì)特征量處理單元用于對無故障統(tǒng)計(jì)特征量F_w進(jìn)行處理以生成服從正態(tài)分布的樣本集均值順序排列集處理時(shí)以無故障統(tǒng)計(jì)特征量F_w為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，利用窮舉法生成多個(gè)樣本容量為n_c的新樣本集并計(jì)算對應(yīng)的新樣本集均值，其中n_c<n-k，設(shè)共有m個(gè)新樣本集均值，m個(gè)新樣本集均值按從小到大的排列順序分別為則樣本集均值順序排列集所述控制界限計(jì)算單元用于計(jì)算所述上控制界限UCL和下控制界限LCL，計(jì)算時(shí)設(shè)定顯著性水平α，α∈(0,0.003]，根據(jù)概率公式和PSFW<LCL＝α2計(jì)算得到上控制界限UCL和下控制界限LCL；

所述測試信號統(tǒng)計(jì)特征量計(jì)算模塊33用于計(jì)算后采集子模塊采集到的測試時(shí)間序列信號數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)特征量，設(shè)測試時(shí)間序列信號數(shù)據(jù)對應(yīng)的遞歸圖為D_H＝{H₁,H₂,…H_l}，建立測試時(shí)間序列信號數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)特征量的計(jì)算公式為：

由于工業(yè)污水處理過程信息之間的相關(guān)性可表示為遞歸圖和遞歸圖之間的相關(guān)性，本優(yōu)選實(shí)施例建立了無故障統(tǒng)計(jì)特征量F_W的計(jì)算公式和測試時(shí)間序列信號數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)特征量的計(jì)算公式，計(jì)算出的統(tǒng)計(jì)特征量有效地表征了不同遞歸圖之間的相關(guān)性，利用這種相關(guān)性，并建立平均值-極差控制圖來監(jiān)測所述測試時(shí)間序列信號數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了對工業(yè)污水處理過程的異常監(jiān)測和故障診斷。

優(yōu)選的，所述故障判斷模塊34通過由控制圖建立模塊建立的平均值-極差控制圖來監(jiān)測所述測試時(shí)間序列信號數(shù)據(jù)，并判斷工業(yè)污水處理過程是否處于故障，包括初步判斷子模塊和故障確定子模塊：

所述初步判斷子模塊用于初步判定是否存在故障，建立初步故障判斷規(guī)則為：若或者β∈[0.002，0.003]，則初步判斷測試信號為異常信號；若則測試信號為正常信號，判斷工業(yè)污水處理過程處于正常狀態(tài)；

所述故障確定子模塊用于確定是否故障，若或者則確定測試信號為異常信號，判斷工業(yè)污水處理過程處于故障狀態(tài)。

本優(yōu)選實(shí)施例將故障判斷模塊34分為初步判斷子模塊和故障確定子模塊，相當(dāng)于設(shè)立了緩沖區(qū)，便于人們及早發(fā)現(xiàn)問題。

優(yōu)選的，所述故障顯示模塊35用于判斷異常信號中發(fā)生異常的信號段，包括依次連接的元素點(diǎn)篩選子模塊和故障區(qū)域判斷子模塊；所述元素點(diǎn)篩選子模塊用于在滿足(D_y(i,j)-Yki,j2-Ti,j≥0的元素點(diǎn)中篩選出代表信號異常的元素點(diǎn)并去除因?yàn)殡S機(jī)噪聲導(dǎo)致異常的元素點(diǎn)，篩選時(shí)保留所有的元素點(diǎn)，將其余元素點(diǎn)賦值為0，得到新的遞歸矩陣定義一連通度閾值T_μ，計(jì)算遞歸矩陣中所有非0元素點(diǎn)之間的連通度μ(i,j),若其連通度μ(i,j)<T_μ，則該元素點(diǎn)賦值為0，若其連通度μ(i,j)≥T_μ，則保留，最終得到新的遞歸圖矩陣

所述故障區(qū)域判斷子模塊用于在由元素點(diǎn)篩選子模塊處理后的異常信號中尋找出異常的信號段，尋找時(shí)獲取遞歸圖矩陣非0元素點(diǎn)的坐標(biāo)信息，提取出可能表征故障特征信息的所有區(qū)域，建立遞歸圖矩陣中區(qū)域Q_x為真實(shí)故障區(qū)域的判定條件為：

N[Point(i,j)]≥T_ε

且(i,j)∈Q_x,max(i)＝max(j),min(i)＝min(j)

其中，N[Point(i,j)]表示元素點(diǎn)Point(i,j)的數(shù)量,T_ε為設(shè)定的遞歸圖矩陣中非0元素點(diǎn)數(shù)量的閾值。

本優(yōu)選實(shí)施例設(shè)置故障判斷模塊34和故障顯示模塊35，可在未知任何工業(yè)污水處理過程先驗(yàn)知識的情況下，快速有效地發(fā)現(xiàn)工業(yè)污水處理過程出現(xiàn)的異常狀態(tài)，并識別出故障發(fā)生位置或者時(shí)間，相對監(jiān)測能力更強(qiáng)。

優(yōu)選的，所述報(bào)警模塊36由報(bào)警器和觸發(fā)開關(guān)組成，與故障判斷模塊34相連，所述報(bào)警器包括警鈴和警示燈，當(dāng)故障判斷模塊34初步判斷信號狀態(tài)為故障時(shí)，警鈴發(fā)出警報(bào)，警示燈閃爍，當(dāng)故障判斷模塊34確定信號狀態(tài)為故障時(shí)，警鈴發(fā)出警報(bào)，警示燈閃爍，觸發(fā)開關(guān)觸發(fā)電閘切斷電源，所述報(bào)警模塊36還具備信息存儲和通信功能，能夠?qū)?bào)警信息發(fā)送給操作人員。

本優(yōu)選實(shí)施例設(shè)置報(bào)警模塊36，能夠及早發(fā)現(xiàn)問題，避免造成更大損失。

最后應(yīng)當(dāng)說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，盡管參照較佳實(shí)施例對本發(fā)明作了詳細(xì)地說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的實(shí)質(zhì)和范圍。