测控装备故障诊断专家系统的设计与实现.pdf

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1、总第216期舰船电子工程Vo1．32No．62012年第6期ShipElectronicEngineering95测控装备故障诊断专家系统的设计与实现张治杰(海军天津局北京100076)摘要通过分析测控装备故障诊断专家系统的目的和任务，将模糊神经网络理论与专家系统相结合用于测控装备故障诊断，建立了故障诊断专家系统的模型。探讨了故障诊断专家系统中知识库的构建及维护、不精确推理等问题。用面向对象分析方法分析故障诊断专家系统，并用软件加以实现。关键词专家系统；测控装备；故障诊断；模糊神经网络中图分类号TP182DesignandImplementationofExpertSystemforMea

2、surementandControlEquipmentFaultDiagnosisZHANGZhijie(NavyBureauinTianjinCity，Beijing100076)AbstractThroughtheanalysisofthepurposesandtasksonfaultdiagnosisexpertsystemofmeasurementandcontrolsystemequip—merit，inthispaper，thetheoryandmethodoffuzzyneuralnetworkwererealizedwiththeexpertsystemthatwasuse

3、din{aukdiagnosisoftestequipmentandthefaultdiagnosisexpertsystemmodelwasestablished．Also，theproblemsoftheknowledgeforming，knowledgeobtai—ningandinaccurateinferenceinfaultdiagnosisexpertsystemwerediscussed．TheanalysismethodgearingtOthesubjectwasusedtOanalyzethedesignofthefaultdiagnosisexpertsystemre

4、alizedwiththesoftwareKeyWordsexpertsystem，testequipment，faultdiagnosis，fuzzyneuralnetworkClassNumberTP182诊断过程中出现的不确定、模糊的因素，实现了大脑神经网1引言络的“硬件”拓扑结构和模糊信息处理的“软件”功能。通过故障诊断专家系统_4]被用来完成各种测控装备的状态此类推理方法可以提高故障诊断专家系统的精度和容错检测、故障排除，对确保装备的完好率具有重要的意义。目性。前存在的测控装备结构复杂、诊断任务零散、诊断理论不成熟、诊断知识难获取、诊断结果不确定等因素，使得故障诊2系统的构建步骤

5、及结构断专家系统的构建工作极为繁琐和困难。本系统采用专家2．1构建步骤系统和模糊神经网络相结合的方法[3]，实现了知识的有效根据测控装备的特点，其故障诊断专家系统的结构构获取及诊断结果的精确判断与定位。建如下：故障诊断专家系统的开发工具采用VisualC++和1)设计初始知识库。知识库的设计是建立专家系统MATLABc，利用VisualC+-4-进行专家系统的开发，能够最重要和最艰巨的任务。初始知识库的设计包括问题知识根据具体问题的特点灵活设计所需知识的表示模式和推理化、知识概念化、概念形式化、形式规则化和规则合法化f6]。机制，程序质量高、针对性强。以Access2003数据库为平问题知

6、识化，即辨别所研究问题的实质；知识概念化，即概台，构建系统知识库，通过ADO类进行封装，运用面向对象括知识表示所需要的关键概念及其关系；概念形式化，即确技术l2]，VisualC++可以使用AIX)(数据访问对象)类来定用来组织知识的数据结构形式；形式规则化，即编制规访问和操纵数据库中的数据。则、把形式化了的知识变换为由编程语言表示的可供计算MATLABL。]是集计算、图形可视化和编辑功能于一体机执行的语句和程序；规则合法化，即确认规则化了的知识的功能强大的程序语言。利用MATLAB提供的神经网络的合理性，检验规则的有效性。工具箱实现模糊神经网络推理，利用神经网络工具箱中的2)原型机(pr

7、ototype)的开发与实验。在选定知识表训练算法得到权值和阈值，通过VisualC++调用权值和达方法之后，即可着手建立整个系统所需要的实验子集，它阈值实现神经网络的推理算法，这样可以大大减少编程的包括整个模型的典型知识，而且只涉及与实验有关的足够工作量并且增加了程序的可靠性。利用模糊神经网络处理简单的任务和推理过程。*收稿日期：2011年12月5日，修回日期：2012年1月11日1乍者简介：张治杰，男，工程师，研究方