基于Petri网的故障诊断专家系统研究

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1、＇ＴＰ１８２么分类号：密级；１０１４２ＵＤＣ单位代码：：硕士学位论文基于Ｐｅｔｒｉ网的故障诊断专家系统研宄馨２０１４４９７学阴楠作者：工程硕士学位类别：领域：控制工程论文类型：研究论文２０１７年１２月２日沈阳工业大学硕士学位论文基于Petri网的故障诊断专家系统研究FaultDiagnosisExpertSyetemBasedonPetriNet作者：阴楠单位：信息科学与工程学院指导教师：李英顺教授单位：沈阳工业大学指导教师：单位：单位：论文答辩日期：201

2、7年11月29日学位授予单位：沈阳工业大学摘要坦克火控系统的运行状态是评价坦克整体作战能力的重要指标之一，但坦克火控系统由多个部分组成，各部分之间相互关联共同协作，造成其结构复杂，难以定位故障部位，给火控系统的维修带来很大难度，并且随着火控系统的不断发展，原有检修设备已不再适用。因此，急需研究新一代的坦克火控系统故障诊断设备。本文研究了基于Petri网的故障诊断专家系统，来解决坦克火控系统维修困难的问题，主要研究内容如下：首先，研究了专家系统知识的表示方法。采用加权模糊Petri网模型进行知识表示，该方法可以很好的把知识组织起来，使知

3、识具有结构而不是分散的，并且该方法可以反映故障的传播路径，由利于故障的推理。但火控系统故障比较复杂，使用Petri网表示知识不够直观，也不利于管理，为此，先用简单、易理解的加权模糊产生式规则表示知识，再通过一种转换方法，将规则式知识转换成Petri网的形式，这样即降低了Petri网建模的难度，也使知识库易于扩展、维护，知识库的设计更加合理。其次，构建了坦克火控系统故障诊断专家系统的识库。采用SQLServer数据库来实现知识库的构建，诊断知识在知识库中以产生式规则的方式进行存储。研究了一种从加权模糊产生式规则到加权模糊Petri网的转

4、换方法，在故障诊断时，从知识库读取规则并转换成Petri网形式来进行推理。再次，研究了火控系统故障诊断专家系统的推理机制。利用加权模糊Petri网的运行来描述故障的传播，采用正向推理的方法，实现了火控系统故障诊断专家系统推理机的设计。通过隶属度函数对检测数据进行模糊化处理，针对Petri网形式的知识，确定了其组合库所命题置信度的计算方法以及变迁点火的算法，有效的实现了故障推理。最后，构建了坦克火控系统故障诊断专家系统的软件。根据专家系统的一般结构，设计了火控系统的故障诊断专家系统的功能模块，并采用C#编程语言和SQLServer201

5、2数据库开发了坦克火控系统故障诊断专家系统，使得各功能模块得到实现。关键词：专家系统，Petri网，故障诊断，知识表示，火控系统IAbstractTherunningstateofthetankfirecontrolsystemisanimportantindicatoroftheoverallcombatcapabilityofthetank,butthetankfirecontrolsystemiscomposedofmanyparts,eachpartareconnectedtogether,duetoitscomplexstr

6、ucture,it’sdifficulttolocatethefaultposition,bringgreatdifficultytothemaintenanceoffirecontrolsystem,andwiththecontinuousdevelopmentoftheoriginalfirecontrolsystem,Equipmentmaintenanceisnolongerapplicable.Therefore,weneedtoresearchnewgenerationfaultdiagnosisequipmentofta

7、nkfirecontrolsystem.ThispaperstudiesthefaultdiagnosisexpertsystembasedonPetrinet,tosolvetheproblemofdifficultmaintenanceoftankfirecontrolsystem,themainresearchcontentsareasfollows:Firstly,therepresentationoftheknowledgeofexpertsystemhasbeenstudied.Usingtheweightedfuzzyp

8、etrinetmodeltorepresentknowledge,thismethodcanorganizeknowledge,maketheknowledgestructure,andthismethodalsocan