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1、·192·《机床与液压》20051No13机床故障诊断系统知识表示的研究121张龙,熊国良,李嶷(11华东交通大学机电工程学院,南昌330012;21华东交通大学教务处,南昌330013)摘要:针对所研究的机床故障诊断专家系统,以故障树分析法为基础,采用面向对象的事件知识表示方法。并以面向对象编程技术给出了知识表示的示例。分析了这种知识表示方法的特点。实践证明,这种知识表示方法在故障诊断专家系统中是确实有效的,而且这种表示方法融合了多种传统知识表示方法的长处,是一种值得研究与应用的方法。关键词:机床;故障诊断;专家系统;知识表示;故障树中图分类号:T
2、P271文献标识码:A文章编号:1001-3881(2005)3-192-2ResearchonKnowledgeRepresentationofFaultDiagnosisExpertSystemforMachineTool121ZHANGLong,XIONGGuo2liang,LIYi(11SchoolofMechanicalEng.,EastChinaJiaotongUni.,Nanchang330013,China;21EducationalAdministrationOffice,EastChinaJiaotongUni.,Nanchang
3、330013,China)Abstract:Basedonfaulttreeanalysis(FTA)theory,anobject-orientedknowledgerepresentationmethodinafaultdiagnosisexpertsystemformachinetoolswasstudied.Theuseofthismethodwasdemonstrated.Andthecharacteristicsofthismethodwerestated.Thismethodiseffectiveforpracticalapplicat
4、ion,anditabsorbsandcontainsmanymeritsofothermethods.Itisapromisingmethodforresearchandpracticalapplication.Keywords:Machinetool;Faultdiagnosis;Expertsystem;Knowledgerepresentation;Faulttree0引言以“机床工作台快进速度不够”为顶事件,建机床是现代工业生产中重要设备之一。机床故障立的故障树如图1所示。的发生将影响企业的生产,造成不同程度的经济损故障树中各符号的意义为:
5、失。所以如何快速地确定和排除机床故障是很重要(1)顶事件T:机床工作台快进速度不够;的。但是因为机床是一个集机电液于一体的复杂设(2)中间事件S:S1—液压系统漏油,S2—液压备,所以要对其进行故障诊断并不容易。以往的维修回路故障,S3—液压执行机构故障,S4—溢流阀失方式通常是依靠专家或是某些工人的经验知识,而这灵,S5—供油量不足,S6—供油压力不足;些知识并非一般操作工人和现场技术人员都能掌握。(3)底事件X:X1—管接头松动,X2—阀内串所以,开发机床故障诊断专家系统有着重要的工程实腔,X3—端盖泄漏,X4—弹簧调整太松,X5—弹簧际使用价值
6、。本文讨论的内容是建造专家系统过程中太软无效,X6—液压泵吸空,X7—电动机功率不足,的重要一环:知识表示方法的研究。本系统采用基于X8—液压泵磨损,X9—活塞间隙太大,X10—活塞密故障树分析的事件知识表示法。所谓事件知识表示法封性差,X11—互通阀失灵。就是以故障树分析为基础,以故障事件为知识表示对象。1知识表示模型的建立本系统知识获取工作是通过与领域专家和一些参考文献资料等进行交互以后,以故障树的形式将这些诊断知识图形化显式地组织起来,再以故障树作为知识的组织网络将知识分别表示出来的,这样减少了知识的重复与冗余。故障树分析法是把所研究系统的最不
7、希望发生的故障状态作为故障分析的目标(顶事件),然后找出导致顶事件发生的直接原因,把它们作为第二级。依次再找出导致第二级故障事件发生的直接因素作为第三级,如此逐级展开,直到把那些不能再展开的或无图1“工作台快进速度不够”故障树需再深究的最基本的故障原因(底事件)都分析出以故障树的形式可以将导致顶事件的各项故障原来为止。介于顶事件和底事件之间的其它故障事件称因清楚地表示出来,但是我们要将这些知识表示成计为中间事件。把顶事件、中间事件和底事件用适当的算机所能接受的形式还必须对其进行处理。即设计一逻辑门自上而下逐级连接起来所构成的逻辑结构图就[1]种数据结
8、构将每个事件的信息存入其中。是某个典型故障的故障树。《机床与液压》20051No13·193·我们设计如下:
