基于粗糙集的柴油机故障诊断系统设计new

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1、第29卷第5期计算机工程与设计2008年3月VO1．29No．5CompmerEngineeringandDesignMar．2008基于粗糙集的柴油机故障诊断系统设计刘军(浙江海洋学院信息学院，浙江舟山316000)摘要：利用基于粗糙集的知识约简和决策规则提取算法，将柴油机故障信息值进行约简，求出其决策规则，完成柴油机的故障信息条件属性值约简和决策规则提取程序设计采用正向推理及相关控制策略实现推理机，完成故障诊断系统的诊断推理操作。基于粗糙集的属性约筒和决策规则提取十分有效，大大减少了推理的时间，提高了系统的工作效率。关键词

2、：粗糙集；属性约简；规则提取；推理；故障诊断中图法分类号：TP182文献标识码：A文章编号：1000．7024(2008)05．1256-02DesignoffaultdiagnosisofdieselenginesystembasedonroughsettheoryLIUJun．．【CollegeofInformation，Zh~iangOceanUniversity,Zhoushan316000，China)Abstract：Aprogramisdesignedbasedonarithmeticofroughsettheo

3、ryfordecision-ruleextractingandparameterreductinfaultinfor-mationtableofengine．First,thefaultinformationofdieselpowerequipmentisreducted．Then，rulesaredetermined．Inferenceengineisachievedbypositiveinferenceandcorrelatingcontrolstra~gy,whichwouldcompletetheinferenceop

4、erationinfaultdiagnosissystem．Itisveryeficiencythatroughsetreductandruleextractbasedourprogram．Theinferencetimeisreduced，andtheworkeficiencyisenhanced．Keywords：roughset；parameterreduct；ruleextract；consequence；faultdiagnosis0引言用户接口柴油机是一个复杂的系统，故障激发源多，热工参数量大，内在关系复杂，且受到

5、机械运行条件和主机运行工况的影响，综合诊断难度很大。粗糙集理论能有效地分析和处理不精确、不完整、不一致数据，可以发现数据间隐藏的关系，提取图l船舶动力设备故障诊断系统体系结构有用信息，简化信息处理。粗糙集理论主要思想是在保持分类能力不变的前提下，通过对知识的约简导出概念的分类规提供友好的工作界面，方便机修人员操作，通过此模块输入柴则，其中知识被认为是一种对抽象或现实的现象进行分类的油机部件当前的状态信息，经系统处理后，将所得的故障诊断能力Ⅲ。粗糙集理论已经在机器学习、决策分析、智能控制、模结果通过此模块输出给用户。由于在系统的

6、运行过程中会出式识别等方面取得了成功的应用。在实际应用中许多信息现新的故障结论，系统管理员还可通过此模块进行知识的维系统是不完备的，所以不完备信息系统是粗糙集理论的一个护、管理。数据管理模块又称为工作存储区，是用于存储诊断重要研究方向。近年来人们在不完备信息系统方面取得了一问题的原始数据，即用户提出的问题和事实的描述，提供给推些研究成果。理机用于与规则文件中的规则进行匹配，以求得解答。系统的核心是基于粗糙集理论的知识获取模块和推现机部分，只1基于粗糙集的柴油机故障诊断系统体系结构有对数据进行正确快捷的处理，得到排除冗余信息的规

7、则，进整个诊断系统的主要结构由数据采集系统、用户、用户接行正确的推理才能获得最后的结果。口、粗糙集知识获取、数据管理、推理机组成，其体系统结构框2系统设计实现的关键技术图如图l所示。在系统的设计中，由于柴油机的在线故障信息获取存在本系统中对故障信息进行属性约简采用的是基于粗糙集困难，所以其故障信息采用用户输入的方式。用户接口模块描述的理论进行，并在属性约简的基础上进行决策规则的提取。收稿日期：2007-04-11E-mail；1j19681004@163．com基金项目：国家自然科学基金项目(60373078)。作者简介：刘军

8、(1968一)，女，黑龙江密山人，硕士，副教授，研究方向为智能系统。-——1256-——2．1粗糙集基本原理定义为例，数据结构定义如下：基于粗糙集理论的知识获取研究中，主要是通过归纳学typedefstructfuelsystem习和观察发现式学习来得到知识的。归纳学习是通过