基于本体和CBR的数控机床故障诊断教学系统框架研究.pdf

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1、2011年12月机床与液压Dec．2011第39卷第23期MACHINET0OL&HYDRAULICSVo1．39No．23DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2011．23．047基于本体和CBR的数控机床故障诊断教学系统框架研究程德蓉，何玉林，陈阵军，伍技祥(1．重庆工商职业学院机电工程系，重庆400052；2．重庆广播电视大学，重庆400052；3．重庆大学机械学院，重庆400044)摘要：在分析CBR和本体的特点的基础上，设计融合CBR和本体的数控机床故障诊断学习系统的架构，阐述其工作过程，重点研究数控机床故

2、障诊断领域本体知识构建、基于领域本体的案例相似性检索匹配方法，给出数控机床故障诊断学习系统的实现方案并开发了此系统，实现了案例的检索和重用，为教师、学生及维修保障人员提供经验获取和学习利用的手段。关键词：本体；案例推理；相似度计算；数控机床故障诊断学习系统中图分类号：TH165文献标识码：A文章编号：1001—3881(2011)23—168—4ResearchonCNCMachineFaultDiagnosisLearningSystemFrameworkBasedonCBRandOntologCHENGDcrong，HEYulin，C

3、HENZhenjun，WUJixiang(1．DepartmentofMechanicalandElectricalEngineering，ChongqingTechnologyandBusinessInstitute，Chongqing400052，China；2．ChongqingRadio&TVUniversity，Chongqing400052，China；3．ChongqingUniversity，Chongqing400044，China)Abstract：TheadvantagesofontologyandCBRwerean

4、alyzed．ACNCmachinetoolfaultdiagnosislearningsystem~ameworkbasedonCBRwasdesigned．Itsworkingprocesswasexplained．OntologyknowledgebuildingofCNCmachinetoolfaultdiagnosisdo—mainandontology—basedsimilarityretrievalofcasesmatchingwerefocusedon．TheimplementationschemeofCNCmachine

5、toolfaultdiagnosislearningsystemwasgivenandthesystemwasdeveloped．Thecaseretrievalandreusewereimplemented．Itprovidesmeansofexperiencegainingandlearningtouseforteachers，studentsandmaintenancesuppoflpersonne1．Keywords：Ontology；CBR；Similaritymeasure；CNCmachinetoolfaultdiagnos

6、islearningsystem数控机床是典型的机电一体化设备，其故障诊断常常回忆起过去积累下来的类似情况的处理，并通过与维修工作复杂、专业性强，教师、学生或维修技术适当修改过去类似情况处理的方法来解决新问题。人员学习起来难度大。对此，作者提出了基于CBRCBR的特点使其在复杂设备系统的故障诊断领域有(Case．basedReasoning，案例推理)和本体来研究数着独特的优越性。控机床故障诊断及其学习系统，其目的：(1)最大本体(Ontology)的概念源自古代西方哲学，随限度地实现知识共享，提供最恰当的故障诊断结论，着人工智能的发展而

7、被赋予了新的定义。目前最广泛并利用这些知识做出最恰当的决策；(2)让学生掌认同的定义是由STUDER给定的：“本体是共享概念握复杂的数控机床故障诊断技术知识，了解数控机床模型的明确的形式化规范说明’，主要包括4层含的故障现象、故障原因以及故障排除方法等；(3)义：(1)概念化。通过标识某个现象的相关概念而完成部分数控机床故障诊断与排除的教学实训；(4)得到这个现象的抽象模型；(2)明确。概念及它们培训教师、企业设备维修技术人员、企业数控机床设之间联系都被精确定义；(3)形式化。与自然语言备使用者等。不同，本体描述的结果是计算机可读的；(4

8、)共享。CBR是一种基于经验知识进行推理的人工智能本体中反映的知识是其使用者共同认可的，是相关领技术⋯，它是用案例来表达知识并把问题求解和学习域公认的概念集。领域由研究问题的范围而确定，可相融