1、第七章 汽车维修 自组织理论,问题一：为什么存在偶然故障？ 为什么突发性故障不可预测？ 可靠性理论与失效性原理有何联系？,突发性故障是车辆系统运行过程中的共性问题，对它的检测和诊断，就是对所谓非线性时变系统状态的检测和诊断问题,目前，在汽车故障诊断中，缺乏相应的机理性研究成果。 可靠性理论接纳产品发生偶然故障的随机性；但被认为只是具备工程上的统计意义，即所谓，不能够发现作用机理前提下的统计近似。 失效性原理认为产品只有发生故障和不发生故障两种可能，没有既发生故障，又不发生故障的情况，即所谓的偶然故障。这是确定性理论的典型特征，有或无，没有中间态。 二者孰是孰非？,普里高津通过所谓热力学统计规律
2、的研究发现，系统偶然性是系统不确定性的外在表现。系统确定是偶然的，系统不确定是必然的。系统既存在平衡相变，也存在非平衡相变。哈肯在此基础上进一步研究发现，涨落力大小是系统发生相变的重要因素。系统特性是内因，涨落力是外因，涨落力通过系统势垒发生作用。突发性故障是由系统的涨落力引起的。用传统的分析系统内因的方法当然难以预测。如果用新的理论，结合势垒和涨落力的分析，就有办法解决。 因此，就把系统发生故障与不发生故障的内因与外因解释清楚了。传统的可靠性理论和失效原理只揭示了故障规律的一个方面，都正确，但是不完整。,参考文献 参见：1. 普里高津，确定性的终结，上海科技教育出版社，19982. 郭治安，
3、协同学入门，四川人民出版社，1988,哪个理论是正确的？ 自组织理论的产生！,地球,牛顿力学,相对论,宇宙,量子,量子理论,时间之矢? 系统可逆？ F=ma ; 涡旋的形成；化学振荡和激光。 概率是什么？,耗散结构理论自组织理论 协同学,确定性的终结！,热力学？,精典回顾,爱因斯坦常说，时间是一种错觉 在确定性的世界里，我们如何构想人的创造力或行为准则呢？ 人类正处于一个转折点上，正处于一种新理性的开端。在这种理性中，科学不再等同于确定性，概率不再等同于无知！ 我们正在目睹一种科学的诞生，这种科学不再局限于理想化和简单化情形，而是反映现实世界的复杂性，它把我们和我们的创造性都视为在自然的所有层
4、次上呈现出来的一个基本趋势。 凡是能够被控制的绝不会完全真实；凡是真实的就不会完全被控制！纳博科夫 人类的创造力和创新性可以被视为在物理学或化学中存在的自然法则的放大。 分叉确实可以被视为多样化和创新之源。这些概念已应用于生物学、社会学、经济学和机械学等各个领域。 在西欧，19881998年，成立了50多个非线性过程研究中心。,问题二：汽车电控系统维修需要什么理论支撑？,1.控制系统结构,2 控制系统故障的划分图1给出了典型计算机控制系统示意图，由此可以看出，按故障部件划分，控制系统的主要故障有:被控过程元部件故障;传感器故障;执行器故障;A/D、D/A等计算机接口故障及计算机 硬件故障;控制
5、器故障。按故障类型可划分为: 脉冲型故障; 阶跃型故障; 缓慢漂移型故障。 3. 控制系统故障诊断与检测技术是一门综合性的技术，它涉及多门学科，如现代控制理论、信号处理、模式识别、计算机工程、人工智能、电子技术、应用数学、数理统计以及相应的应用学科。,组织与自组织,组织：例如有一个由工人所组成的集体，工人的活动以厂长所发出的指令为依据，从而形成一个协调的整体，我们称这个整体为组织。这个整体能够完成某种特定任务，即具有组织功能，其活动是由其内部子系统协调行为完成的，但其协调行为又由外部指令所支配。,自组织例如有一个由工人所组成的集体，工人的活动目标以厂长所发出的指令为依据，其活动是由其内部子系统
6、协调行为完成的，其协调行为又由内部协调完成。这个整体是一个协调的整体，我们称这个整体为自组织。如果把施加给系统的外部力的施力者也当作系统的一个部分时实际上是拓展了系统的范围。此时原来外部力变成了内部相互作用的遵守运动方程的内力了，这就是自组织的数学描述与组织之间的关系。,制动系统的组织与自组织,传统制动系统完全由驾驶员控制，是组织系统，它只是根据驾驶员的动作进行反应，不管制动效果如何。 传统制动系统与ABS一起构成了制动自组织系统，为完成驾驶员给定的制动目标，根据路面和轮胎滑移律大小，动态调整制动力的大小。 自组织系统优于组织系统！因为自组织系统发挥了成员的积极性和主观能动性，获得了组织者之外
7、的能量！驾驶员的工作变得轻松。,汽车电控系统与车辆机械部分组成自组织系统，对该系统的维修方法应该进行相应的调整。维修是对时变系统特性改变采取的措施，因此，对自组织系统的维修，就应该是对势垒维护、保持，使系统的势垒更加稳固。也就是对势垒的一种离线控制方法。第一，恢复硬件的功能；第二，针对车辆性能的改变，调整ECU控制器的参数。研究相应的调整方法。确定在线和离线调整的条件和方法。 在现有指导思想下进行维修的弊端。如， ABS 或ESP等系统出现故障后，只检查未能实现和完成基本功能的机电零部件，进行功能恢复，而将控制器奉若神明，车辆运行几万公里后，全然不顾时变系统的状态改变，不对控制器参数进行任何调整。这样将不能够使自组织系统发挥应有的作用。 以自组织为指导思想建立针对自组织系统的维修思想，是技术发展的需要。,问题二：汽车电控系统维修需要什么理论支撑？,汽车机械系统的设计基于机械原理、材料力学和金属学等 汽车机械系统的维修基于以上理论和可靠性理论等； 汽车电控系统的设计源于控制理论 汽车电控系统的维修要高于控制理论 自组织理论是备选理论,问题三：车辆使用过程中性能的劣化带来了什么？,非线性！,小结,突发性故障的机理分析和诊断 电控系统的自组织特性 车辆使用过程中性能的非线性 是汽车维修自组织理论产生、发展的源泉！,
