基于Petri网的飞机交流发电机故障诊断系统研究

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1、第30卷第1期2012年2月中国民航大学学报JoURNALoFCIVILAVIATIoNUNIVERSITYOFCHINAV01．30No．1February2012基于Petri网的飞机交流发电机故障诊断系统研究王修岩，薛斌斌，李宗帅(中国民航大学航空自动化学院。天津300300)摘要：针对目前飞机交流发电机故障诊断专家系统存在的知识表示复杂、诊断速度慢等问题。基于故障Petri网方法来进行知识表达．以快速准确对故障进行诊断。首先利用故障Petri网来建立飞机交流发电机的故障诊断模型，然后采用关联矩阵和状态方程的推理算法进行故障诊断推理，提高了推理速度，易于编程实现。最后通过实例分析验证了该

2、方法的可行性和有效性。关键词：飞机交流发电机：故障Petri网；故障诊断；专家系统中图分类号：TP27文献标志码：A文章编号：1674—5590(2012)01—0023-03ResearchonfaultdiagnosisexpertsystemofaircraftACgeneratorbasedonfaultPetrinetWANGXiu-yan，XUEBin-bin，LIZong-shuai(CollegeofAeronauticalAutomation，CAUC，Tianjin300300，China)Abstract：Accordingtothecomplexityandlowspe

3、edfeaturesofexpensystemofaircraftACgeneratorfaultdiagnosis，faultPetrinetisproposedtoknowledgerepresentationinthispaper．Firefly，buildthefaultPetrinetmodelofaircraftACgenerator,thenincidencematrixcalculationandstateequation／ireadoptedtocarryoutfaultdiagnosisreasoning．Itcanincreasethereasoningspeedandi

4、sconvenientforprogramming．Finally，thefeasibilityandvalidityofthemethodisverifiedbytheanalyticalresultofpracticalsample．Keywords：aircraftACgenerator；faultPetrinet；faultdiagnosis：expertsystem飞机交流发电机是飞机电源系统中最重要的部件，它负责为飞机上的仪器、仪表、雷达、无线电通讯以及机上各种控制系统、飞机照明提供电源。如果发电机工作不正常，轻则会影响飞行训练任务的完成，重则会造成机毁人亡的重大事故。因此，在飞机

5、的日常维护工作中，对交流发电机的故障诊断研究显得尤为重要【11。在飞机电源系统中，由于交流发电机本身的结构较为复杂、故障较为隐蔽，各种传统的故障诊断方法都不能满足其故障诊断的需要[21。目前，随着专家系统技术的日渐完善和成熟。它被越来越多地应用在飞机交流发电机的故障诊断中。因为专家系统性能的优劣很大程度上决定于知识库的建立13I，所以人们提出了产生式表示法、谓词逻辑法、语义网络表示法等多种知识表示方法。但是，采用这些方法进行飞机交流发电机故障诊断的知识表示和推理时，存在着知识表示复杂、诊断速度慢等不足。为此，本文提出采用一种适合故障传播特性的故障Petri网来构建专家系统的知识库；同时，在故障

6、事件的冈果传播关系的基础上，根据故障Petri网的动态运行机制来构造推理机，从而完成专家系统的故障推理和诊断。1基于故障Petri网模型的知识描述故障Petri网¨l是从设备的故障特性出发，在对传统Petri网的基础上加以改造后提出的一种适用于故障诊断问题的模型。与传统Petri网相比，最大的区别是库所中含有的token表示故障产生，变迁引发后其输入库所中的token数目并不发生变化。1．1故障Petri网的定义定义1故障Petri网被定义为一个7元组，即∑=(P，T；F，K，W，TL，Mo)，其中P=lpl，P2，⋯，P。}(n≥0)收稿日期：2011—09—22；修回日期：2011-12—

7、20基金项目：中央高校基本科研业务费中国民航大学专项资助(zxH20loc002)作者简介：王修岩(1965一)，男，吉林农安人，教授，博上．研究方向为控制理论与应用方面．一24一中国民航大学学报2012年2月为有限非空库所集；r={t。，t：，⋯，t。}(m≥O)为有限非空变迁集；，为流关系集合；K：P_{0，ll为故障Petfi网的容量函数；W为权函数，V加∈W：彬三l；TL为变迁时间标签集合