车道保持系统故障诊断与容错技术

📚 30章 · 完整目录
01课程导论
  • 功能概述
  • 诊断与容错重要性
  • 课程目标与路径
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02系统架构基础
  • 硬件架构(摄像头/ECU/执行器)
  • 软件分层
  • 数据流
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03传感器原理与特性
  • 车载摄像头原理
  • FOV/帧率/分辨率
  • 噪声模型
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04执行器与车辆模型
  • 电动助力转向EPS
  • 车辆横向动力学
  • 自行车模型
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05故障模式与影响分析(FMEA)
  • LKA系统FMEA
  • 常见故障模式
  • 风险优先级RPN
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06故障注入技术
  • 基于模型注入
  • 硬件在环HIL
  • 软件注入实现
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07信号级故障诊断
  • 阈值校验
  • 合理性检查
  • 时域/频域特征
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08基于模型的诊断方法
  • 解析冗余关系ARR
  • 残差生成与评估
  • 结构化残差
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09卡尔曼滤波在诊断中的应用
  • 标准卡尔曼滤波
  • 扩展卡尔曼EKF
  • 状态估计与故障检测
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10机器学习诊断方法
  • SVM/随机森林
  • 故障分类
  • 特征选择与降维
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11深度学习诊断方法
  • CNN图像异常检测
  • LSTM时序预测
  • 故障预测
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12传感器故障诊断
  • 摄像头遮挡/污损/失焦
  • IMU漂移与噪声
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13通信故障诊断
  • CAN总线故障
  • CRC错误
  • 信号超时与一致性
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14执行器故障诊断
  • EPS电机堵转
  • 电流异常
  • 响应延迟
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15系统级故障诊断
  • 多故障耦合
  • 故障传播路径
  • 图论诊断推理
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16容错控制基础
  • 被动/主动容错
  • 硬件冗余
  • 解析冗余概念
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17硬件冗余容错
  • 双摄像头冗余
  • 多传感器融合
  • 看门狗与安全通道
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18解析冗余容错
  • 观测器容错控制
  • 控制律重构
  • 虚拟执行器/传感器
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19模型预测控制(MPC)容错
  • MPC框架故障处理
  • 约束调整
  • 目标函数重构
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20自适应容错控制
  • 李雅普诺夫自适应
  • 参数在线估计
  • 控制器调整
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21降级运行策略
  • 故障分级与降级模式
  • 安全停车
  • 人机共驾切换
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22功能安全标准ISO 26262
  • ASIL等级
  • 安全目标
  • 功能安全概念应用
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23诊断系统设计
  • FDR/FIR指标
  • 诊断覆盖率
  • 计算与优化
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24软件实现与集成
  • 诊断模块软件架构
  • AUTOSAR诊断栈
  • 运行时错误处理
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25测试与验证方法
  • 基于场景测试
  • 故障字典生成
  • 鲁棒性测试
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26实车案例研究1
  • 摄像头泥水遮挡
  • 故障检测到降级运行
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27实车案例研究2
  • EPS通信中断
  • 解析冗余容错控制
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28实车案例研究3
  • 多传感器不一致
  • 投票机制故障隔离
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29前沿技术展望
  • 数字孪生诊断
  • V2X辅助诊断
  • 联邦学习跨车应用
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30课程总结与项目实践
  • 综合项目设计
  • 评估报告模板
  • 学习路径建议
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