基于贝叶斯网络的CPT故障诊断专家系统

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1、基于贝叶斯网络的CPT故障诊断专家系统常伟刚，孙跃（重庆大学自动化学院，重庆400044）摘要：本文简要介绍了非接触电能传输系统（简称CPT系统）的结构框架及其技术特点，针对CPT系统中的常见故障，综合利用“框架一槽一侧面一框架...”嵌套框架和系统产生式的知识表示方法，将各种故障的相关信息并入故障诊断专家系统知识库，在此基础上，进一步利用贝叶斯网络建立了用于CPT系统的故障诊断专家系统。基于该故障诊断专家系统，采用贝叶斯网络推理方法中的团树构造和近似推理方法，分析并得出CPT系统中常见故障的具体发生原因，以确保CP

2、T系统的稳定可靠运行。关键词：CPT系统；故障诊断；专家系统；贝叶斯网络中图分类号：TP277FaultDiagnosisExpertsystemofCPTBasedonBayesianNetworkCHANGWeigang,SUNYue（AutomationCollege,ChongqingUniversity,ChongQing400044）Abstract:Inthispaper,thestructuralframeworkandtechnicalcharacteristicsforCPTsystemisint

3、roduced.AimingatthecommonfaultsinCPTsystem,firstly,thefaultsinformationisdescribedthroughthenestedframeworkandproductionsystemknowledgerepresentationmethodsandusedtoformtheknowledgebaseforthefaultdiagnosisexpertsystem,andthenthefaultdiagnosisexpertsystemforCPTs

4、ystemisestablishedonthebasisofBayesianNetwork.Lastly,basedonthisfaultdiagnosisexpertsystem,itcananalysizeandobtainthespecificcausesofthecommonfaultsinCPTsystembyusingthecliquetreepropagationmethodandtheapproximatereasoningmethodofBayesianNetworkreasoningtechnol

5、ogyinordertoensurethestableandreliableoperationofCPTsystem.Keywords:CPTsystem;FaultDiagnosis;Expertsystem;BayesianNetwork0引言非接触电能传输系统（ContactlessPowerTransfersystem,简称CPT）是一种基于电磁感应耦合理论、现代电力电子能量变换技术及控制理论的新型电能传输模式，实现了不需要物理连接或非接触进行电能传输的系统，即“无线供电系统''，满足了移动设备和特殊环境设备

6、灵活、安全、高效的供电需求，消除了传统接触式供电方式存在的安全隐患山⑵⑶。这就促使非接触电能传输系统不断成为当今电力电子学术界研究的一个热点，紧接着就会岀现CPT系统的可靠性问题，针对此问题木文从故障诊断专家系统出发，运用贝叶斯网络理论进行故障诊断，预测、诊断出CPT系统故障发生的原因。作者简介：常伟刚，（1985-）,男，硕士，主要研究方向：非接触电能传输。通信联系人：孙跃，（I960-）,男，教授、博士生导师，主要研究方向：非接触电能传输、网络控制工程、现代伺服技术及系统等.E-mail:syuc06@cqu.c

7、du.cn初级回路空间磁场图1非接触电能传输系统结构框图Fig.1ThestructurechartofContactlessPowerTransfersystem射构发机次级回路次级冋路用电设备由于CPT系统的参数易变性和敏感性，通常都要运用先进的优化控制算法，但是为了该故障诊断系统更有效，将多个专家的丰富的实践经验和理论知识积累起来显得很有必要，结合先进技术，开发一个能有效降低系统故障率的CPT系统故障诊断专家系统，这样可以保障CPT系统可靠运行。贝叶斯网络具有显著的优点：贝叶斯网络是将有向无环图与概率理论两者有

8、机结合，它直接、自然、直观的表示出因果知识，贝叶斯网络对不确定性信息、不完备信息等旧方法难以处理的信息可以很好的处理；当把这些信息写入贝叶斯网络之后，下面就应用贝叶斯网络推理对其进行估计。贝叶斯网络屮的变量节点是相互影响的，决定其推理也是复杂的，它是一种不确定性推理方法，是基于概率理论的，在故障诊断专家系统、医疗卫生等领域都己经有了应用。典型应