故障诊断专家系统及其发展

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1、f_蚕戛薹歪!阐C计。算mp机ute测r量M与eas控ure制m‘en2t。。&轧c1。6n(。m9)。．，。。，．文章编号：1671—4598(2008)09—1217—03中圈分类号：TPl82文献标识码：A故障诊断专家系统及其发展安茂春(北京系统工程研究所，北京100101)摘要：文章对主要的故障诊断专家系统进行了系统的归纳和分类，主要关注故障诊断专家系统在军事领域的应用；重点讨论了基于规则的诊断专家系统、基于模型的诊断专家系统、基于人工神经网络的诊断专家系统、基于模糊推理的诊断专家系统和基于事例的诊断专家系统的技术要点、发展现状、优缺点及其在军事方面的应用；最后，对该学科的发展做出

2、了预测，指出基于多种模型结合的诊断专家系统、分布式诊断专家系统、实时诊断专家系统是今后的发展方向。关键词：专家系统；故障诊断I军事应用；基于规则推理；建模技术；人工神经网络l模糊推理；基于事例推理ASurveyonFaultDiagnosisExpertSystemsAnMaochun(BeijingInstituteofSystemandEngineering，Beijingi00101，China)Abstract；Inthisarticlewepresentasurveyoffaultdiagnosisexpertsystems，andcategorizetheminto5diffe

3、renttypesaccordingtOknowledgeorganizationmethodandreasoningmechanism，whicharerule—basedfaultdiagnosisexpensystem，model—basedfaultdiagnosisexpertsystem，neuralnetworkfaultdiagnosisexpertsystem，fuzzyfaultdiagnosisexpertsystemandcase—basedfaultdiagnosisexpertsys-tern，foreachtypewedescribeitstechnicalp

4、roperties，currentstatus，advantagesanddisadvantages，andapplicationsinmilitaryfield．Attheendofthisarticle，wepointoutthathybridmodel—based。distributedandreal—timediagnosisexpertsystemsarefuturedirections．Keywords：expertsystem，faultdiagnosisImilitaryapplication；rule—basedreasoning}modelinglartificialn

5、euralnetwork；fuzzyreasoning‘ease—basedreasoning1故障诊断专家系统及其分类专家系统(ExpertSystem，ES)是人工智能技术(Artifi—cialIntelligence，AI)的一个重要分支，其智能化主要表现为能够在特定的领域内模仿人类专家思维来求解复杂问题。专家系统必须包含领域专家的大量知识，拥有类似人类专家思维的推理能力，并能用这些知识来解决实际问题。故障诊断技术是一门应用型边缘学科，其理论基础涉及多门学科，如现代控制理论、计算机工程、数理统计、模糊集理论、信号处理、模式识别等。故障诊断的任务是在系统发生故障时，根据系统中的各种量

6、(可测的或不可测的)或其中部分量表现出的与正常状态不同的特性，找出故障的特征描述并进行故障的检测与隔离。故障诊断专家系统是将专家系统应用到故障诊断之中，可以利用领域知识和专家经验提高故障诊断的效率H]。目前专家系统在故障诊断领域的应用非常广泛，如美空军研制的用于飞机喷气发动机故障诊断专家系统XMANc“，NASA与MIT合作开发的用于动力系统诊断的专家系统，英国某公司为英美军方开发的直升机发动机转子监控与诊断专家系统[31等，此外在电力、机械、化工、船舶等许多领域中也大量应用了故障诊断专家系统。根据知识组织方式与推理机制的不同，可将目前常用的故障诊断专家系统大致分为基于规则的诊断专家系统、

7、基于模型收稿日期：2008一06—08；修回日期：2008—07—16。作者简介：安茂春(1967一)，山东莱阳人，副研究员，主要从事测试与故障诊断技术的管理工作。的诊断专家系统、基于人工神经网络的诊断专家系统、基于模糊推理的诊断专家系统和基于事例的诊断专家系统。2故障诊断专家系统对比分析2．1基于规则的诊断专家系统在基于规则的诊断专家系统中，领域专家的知识与经验被表示成产生式规则，一般形式是：if<前提>then<结论