基于专家系统的雷达电源故障诊断系统的设计与实现new

《基于专家系统的雷达电源故障诊断系统的设计与实现new》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、http://www.paper.edu.cn基于专家系统的雷达电源故障诊断系统的设计与实现王建刚，李志华河海大学电气学院，江苏南京（210098）摘要：专家系统是自动检测和故障诊断的基础，本文概述了基于专家系统的某雷达通用电源故障检测与诊断系统的构建和实现过程，并详细介绍了本系统知识库、推理机构、知识获取器、人机界面等模块的设计过程。关键词：专家系统，故障诊断，知识库，人机界面本系统是把专家系统理论，应用在某雷达通用电源测试台上，能够帮助维修人员对雷达电源进行性能指标测试和故障诊断，为测试人员提供尽可能多的测试及维修信息，引导

2、测试人员进行故障隔离定位，加速和简化电源的维修。1基于专家系统的雷达电源故障诊断系统的总统设计本系统主要是针对某雷达通用电源，就其模拟电路耦合复杂、反馈回路多、元件存在容差的特点，利用人工智能的理论与方法，根据专家知识和经验来分析电源内部元器件特性及相互关系，形成故障诊断专家系统的知识库，并不断积累有关故障诊断的知识，以便故障准确的诊断与定位。结合雷达通用电源的特点，本系统包括人机接口模块、计算机控制模块、专家系统模块、雷达电源等几部分，其总体结构如图1所示。图1本系统总体结构图2基于专家系统的雷达电源故障诊断系统主要模块设计2

3、.1专家系统模块的设计专家系统是一个含有大量某个领域专家水平的知识与经验的智能计算机程序系统，能够利用人类专家的知识和解决问题的方法来处理该领域问题。专家系统主要由知识库、推[1]理机、人机接口等几部分组成。2.1.1知识库的设计知识库用于存放领域专家提供的专门知识，是专家系统的核心部分，知识库中拥有知识的数量和质量就成为一个专家系统中系统性能和问题求解能力的关键因素。因此，知识库的设计是建造专家系统的中心任务，而其中知识的获取和表达又是关键问题。本专家系统的知识获取就是把用于求解雷达电源故障诊断问题的知识从拥有这些知识的知识源

4、中抽取出来，并转换成一种特定的计算机表示形式。其知识主要是雷达电源专家[2]通过故障树分析法得到的。-1-http://www.paper.edu.cn本系统的知识表示方法采用产生式表示法，即IF…THEN…ELSE…，这样可以方便地表示雷达电源专家大脑记忆模式中的各种知识块之间存在的因果关系，如：IF某两点之间的阻值不是100~150ohm，THEN某元件损坏，ELSE测试继续。2.1.2推理机的设计推理机是根据一定的推理策略，从知识库中选择有关知识，对用户提供的信息进行推理，直到得出相应的结论，它是本系统的重要组成部分。设计

5、推理机主要解决的问题是推理方式和控制策略。专家系统的推理方式很多，如：演绎推理、默认推理、确定性推理、不确定性推理等【3】，由于雷达电源主要有模拟电路组成，其元器件具有容差，使得领域对象的知识的规模和内容极其复杂，所以本系统采用了基于规则的不确定性推理方式。对于知识的不确定性问题，如：无直流电压、电阻无穷大、电压偏高等不确定性概念本系统采用了区间表示法来表示。如某电阻为1Kohm，根据专家经验可知，当测得的阻值在（1±5%）×1Kohm之间时，则电阻正常，否则故障。图2电源原理图推理过程是一个故障诊断的过程，即定位故障元件的过程

6、。本系统采用了正向推理、启发式搜索和深度优先搜索相结合的方式，如测得结果是无输出电压则程序自动进入无输出电压诊断流程、跳转节点的跳转等都使用了启发式搜索策略，当进入具体某个诊断流程后，则按照深度优先搜索策略进行推理，现以某雷达的线性稳压源为例，其原理图如图2所示。本系统对其进行无电压输出的诊断流程如图3所示。图3电源故障诊断流程图图中方框表示元器件；圆圈表示测试节点，其中前一个数字表示主测试点，后一个数字表示参考点；菱形框表示跳转节点，根据实测值的不同选择不同的流程走向。流程图中元器件的排放顺序是根据专家分析电路的思路和其故障可

7、能性大小决定的，故障可能性大小由专家与工程技术人员根据经验给出，先判断最容易坏的元器件，可以提高诊断效率。2.1.3知识获取器的设计-2-http://www.paper.edu.cn知识获取器是专家和知识工程师对知识库进行管理和维护的主要工具，方便快捷的操作界面确保了扩充和修改知识库的高效率和高准确率。本系统设计的知识获取器如下图4所示。图中左视图显示的是故障诊断流程的名称，右视图是对应的故障诊断流程，右健点击节点或元件，便会出现一个菜单，有添加新节点或元件、删除该节点或元件、编辑该节点或元件的属性、跳转到实物图或原理图等功能

8、。如此操作便可生成一个完整的故障诊断流程，操作方法简单易懂，可行性好，效率高。图4知识获取器2.1.4解释机的设计[4]解释机设计的方法有：预置文本与路径跟踪法、策略解释法和自动程序员方法。本系统的解释机制采用预置文本与路径跟踪法。预置文本是最简单的解释方法，我