本书是《汽车故障诊断学》的第二版，既继承了第一版系统性、通俗性的特点，又强调了理论应用的新颖性与技术的实用性。全书系统介绍了汽车诊断技术的发展现状，汽车诊断中信号的测量技术，故障特征提取、状态识别、小波变换、混沌分形、神经网络、模糊集、粗糙集、专家系统及非稳态信号处理理论与技术在汽车故障诊断中的运用，以及汽车发动机、底盘、电器和电子控制系统常见故障与诊断方法。全书各章既有联系，但又相对独立，读者可以顺序阅读本书，也可单独学习各章的知识。

本书概述了汽车诊断技术的发展现状，简要地讨论了汽车诊断中信号的测量技术，系统地介绍了故障特征提取、状态识别、小波变换、混沌分形、神经网络、模糊集、粗糙集、专家系统及非稳态信号处理理论与技术在汽车故障诊断中的运用，详细地分析了汽车发动机、底盘、电器和电子控制系统常见故障及其诊断方法。

本书资料新颖、叙述循序渐进，可作为汽车专业学生教材，亦可供汽车工程师、汽车检测人员、汽车使用和维修人员学习与参考。

第1章 汽车诊断概述

1.1发展汽车检测诊断技术的意义

1.2汽车诊断与诊断学

1.3机械故障诊断技术

1.3.1机械故障诊断技术的现状

1.3.2故障诊断技术的发展趋势

1.4汽车诊断技术的发展

1.4.1国外汽车诊断技术的发展概况

1.4.2国内汽车检测诊断技术的现状与发展

第2章 汽车诊断参数与诊断信息获取

2.1汽车故障诊断的分类

2.1.1汽车电器故障诊断

2.1.2汽车机械故障诊断

2.2汽车诊断参数

2.2.1状态参数与结构参数的关系

2.2.2诊断参数的选择方法与原则

2.2.3汽车诊断参数

2.2.4诊断标准

2.3诊断信息获取

2.3.1诊断信息获取方法概述

2.3.2汽车振动信号的检测

2.4信号的采样与预处理

2.4.1模拟信号预处理

2.4.2A／D转换

2.4.3数字信号预处理

第3章 特征信号分析

3.1随机过程及其数字特征

3.1.1分布函数

3.1.2随机过程的数字特征

3.1.3平稳随机过程及其性质

3.1.4平稳随机过程的遍历性

3.2时域分析方法

3.2.1概率密度函数的简易求法

3.2.2均值和方差的估计

3.2.3自相关函数估计

3.2.4偏度系数和峭度系数

3.2.5几种常见的量纲指标

3.2.6相关累积法

3.3时域模型分析

3.3.1ARMA模型

3.3.2ARMA模型的特征根

3.3.3ARMA序列的预报方法

3.3.4时间序列预测举例

3.4时间序列频域分析方法

3.4.1傅里叶级数

3.4.2傅里叶变换

3.4.3离散信号的傅里叶变换

3.4.4随机信号的功率谱

3.4.5极大熵谱

3.4.6倒谱

第4章 状态识别方法

4.1概述

4.2时域模型识别法

4.3距离函数分类法

4.3.1空间距离函数

4.3.2相似性指标

4.3.3信息距离判别法

4.3.4故障诊断中应用距离函数时应注意的问题

4.4逻辑判别法

4.4.1逻辑代数规则

4.4.2逻辑诊断原理

4.5贝叶斯分类法

4.6故障树分析法

4.6.1基本概念

4.6.2故障树分析过程

4.6.3故障树的常用符号与基本结构

4.6.4故障树构造举例

4.6.5结构函数

4.6.6故障树分析

4.7灰色模型关联度分析诊断法

第5章 小波分析

5.1基本概念

5.1.1什么是小波

5.1.2什么叫尺度函数

5.1.3小波基函数

5.1.4小波函数的派生

5.2小波分析概述

5.2.1科学家对小波分析的看法

5.2.2小波分析思想

5.2.3小波分析与傅氏分析的比较

5.2.4小波的应用领域

5.3小波分析

5.3.1小波变换的定义与性质

5.3.2小波分解

5.3.3Mallat多分辨小波分析

5.3.4数字离散信号的小波变换过程

5.3.5小波包分解

5.3.6基于小波分解的故障诊断举例

第6章 混沌与分形诊断原理

6.1混沌与分形的基本概念

6.1.1混沌

6.1.2分形

6.1.3混沌与分形的关系

6.1.4神经网络、模糊集理论与混沌

6.1.5混沌与分形的应用

6.2混沌振动与分形维数的计算

6.2.1混沌振动的概念

6.2.2混沌振动的识别

6.2.3相空间重构

6.2.4嵌入维数的确定

6.2.5分形维数的计算方法

6.2.6几个典型动力系统分析

6.3汽车传动系振动信号分形维数的计算

6.3.1汽车传动系振动信号混沌行为分析

6.3.2汽车传动系振动信号的测量

6.3.3汽车变速器和传动轴振动信号混沌性态判定

6.3.4构造嵌入矢量

6.3.5计算分形维数

6.4计算结果讨论

第7章 神经网络诊断原理

7.1人工神经网络的拓扑结构

7.1.1生物神经元

7.1.2人工神经网络

7.2BP神经网络

7.2.1BP神经网络模型

7.2.2BP算法

7.2.3BP神经网络的算法步骤

7.2.4BP神经网络分类特性

7.3基于遗传算法的前馈型神经网络

7.3.1遗传算法概述

7.3.2遗传算法的基本操作

7.3.3BP网络结构的遗传算法设计

7.3.4实例分析

7.3.5结果讨论

第8章 模糊诊断与模糊神经网络

8.1模糊诊断基本原理

8.1.1汽车故障诊断中的模糊性

8.1.2模糊诊断原理

8.1.3隶属函数的确定

8.1.4模糊诊断矩阵的构造

8.1.5模糊诊断方法

8.1.6模糊聚类诊断分析

8.1.7柴油机故障模糊诊断举例

8.2模糊规则与模糊推理系统

8.2.1模糊规则与模糊推理

8.2.2模糊推理系统

8.3模糊神经网络

8.3.1神经网络与模糊推理系统的关系

8.3.2神经网络一模糊推理系统融合机理

8.3.3模糊神经网络

8.3.4基于模糊神经网络的汽车故障诊断与寿命预测系统

第9章 基于粗糙集理论提取汽车故障特征

9.1粗糙集基本理论

9.1.1决策系统与不可分辨关系

9.1.2粗糙集的上近似、下近似、边界区和近似精度

9.1.3属性约简

9.1.4粗糙集的特点

9.2汽车柴油机故障特征提取

9.2.1信号处理与产生决策表

9.2.2属性对决策近似精度的计算

9.2.3属性约简

9.3基于属性粗糙因子计算各因素的重要度

9.4分析结果讨论

第10章 基于案例的故障诊断技术

10.1案例的表示

10.2案例的检索

10.3案例的组织

10.4案例库的管理

10.5基于案例的故障诊断过程

第11章 专家系统诊断原理

11.1概述

11.2专家系统的基本结构

11.2.1人机接口

11.2.2推理机

11.2.3知识库及其管理系统

11.2.4数据库及其管理系统

11.2.5知识获取机构

11.2.6解释机构

11.3知识的表示

11.3.1一阶谓词逻辑表示法

11.3.2产生式表示法

11.3.3框架表示法

11.4推理机

11.4.1什么叫推理

11.4.2基于规则的演绎推理

11.4.3归纳推理

11.4.4不精确推理

11.5知识获取技术

11.5.1机械学习

11.5.2示例学习

11.6汽车故障诊断专家系统

11.6.1基本结构

11.6.2汽车故障诊断知识表达

11.6.3汽车故障诊断推理

11.6.4汽车故障诊断知识的获取

11.6.5解释系统

11.6.6汽车故障诊断程序自动生成

11.6.7汽车故障诊断举例

11.7BP神经网络汽车故障诊断专家系统

11.7.1用于故障诊断的BP神经网络的建立及训练

11.7.2应用训练好的BP神经网络诊断汽车发动机故障

第12章 汽车发动机非稳态振动信号的测量与分析

12.1柴油机稳态和非稳态振动信号测量

12.2柴油机振动信号的短时傅里叶变换

12.2.1短时傅里叶变换分析原理

12.2.2柴油机加速信号的短时傅里叶变换

12.2.3柴油机稳态振动信号的短时傅里叶变换

12.2.4发动机曲轴轴承、连杆轴承稳态与非稳态振动信号分析比较

12.3基于小波包AR谱技术提取柴油机故障特征

12.3.1信号的小波包分解与重构算法

12.3.2AR谱估计

12.3.3小波包AR谱分析过程

12.3.4曲轴轴承振动信号小波包.AR谱分析

12.3.5连杆轴承振动信号小波包AR谱分析

12.3.6活塞销稳态振动信号小波包AR谱分析

12.3.7活塞稳态振动信号小波包AR谱分析

12.3.8分析结果讨论

12.4循环平稳理论诊断汽车柴油机故障

12.4.1循环统计原理

12.4.2仿真分析

12.4.3曲轴轴承振动信号二阶循环谱分析

12.4.4连杆轴承振动信号二阶循环谱分析

12.4.5活塞振动信号二阶循环谱分析

12.4.6活塞销振动信号二阶循环谱分析

12.4.7分析结果讨论

12.5短时傅里叶变换、小波包AR谱技术、循环谱理论分析比较

第13章 汽车机械故障分析

13.1汽车故障的分类

13.2引发汽车机械故障的原因

13.3汽车零件失效机理分析

13.4汽车发动机机械故障力学分析

13.4.1曲轴、连杆轴承、活塞销轴心轨迹计算

13.4.2活塞销、连杆轴承、曲轴轴承异响分析

13.4.3活塞运行轨迹计算与敲缸响分析

13.4.4轴心轨迹的测量简介

13.5发动机异响故障振动分析

13.5.1汽车发动机异响振动诊断原理

13.5.2发动机异响振动分析方法

13.6汽车底盘机械故障分析

13.6.1离合器故障分析

13.6.2机械变速器故障分析

13.6.3汽车传动轴故障分析

13.6.4驱动桥故障分析

13.6.5转向系统故障分析

13.6.6制动系统故障分析

第14章 汽车电器与电子控制系统故障诊断

14.1概述

14.2蓄电池故障诊断

14.3充电系(发电机和调节器)故障诊断

14.4启动系故障诊断

14.5点火系故障诊断

14.6汽车电子控制装置故障分析

14.6.1汽车电子控制系统的基本构成

14.6.2汽车电子控制系统故障诊断基础知识

14.6.3汽车电子控制系统故障检测诊断方法

14.6.4汽车电子控制系统故障诊断共同原理与应用

14.6.5汽车电子控制系统故障诊断

主要参考文献