基于故障树的梭式窑故障诊断专家系统

为实现对梭式窑运行异常特别是燃烧异常的故障检测和定位,研究并设计了一种基于故障树的故障诊断专家系统。首先给出梭式窑故障诊断专家系统的形式化定义,进而详细分析并设计了专家系统的各个组成部分;最后重点介绍使用故障树来设计知识库的原理与方法,以及使用故障树来进行故障诊断推理的算法。工程实践表明,该系统知识模型适应性好,使用简单方便,故障诊断结果可靠稳定。     

自动生成模拟电路故障树的一种方法

故障树法是应用于模拟电路故障诊断的一种常用方法;使用这种方法的关键是针对被测件(UUT)的不同故障模式,预先开发详细的故障树;传统的故障树开发方法是人工设计,其缺点是效率低,且容易出错;针对这一问题,提出了一种基于eXpress可测试性分析软件自动生成故障树的方法,描述了用eXpress自动生成故障树的过程,介绍了eXpress诊断报告的应用方法,通过示例验证了该方法的可行性和实用性;该方法的优点是能借助eXpress软件自动生成故障树、效率高、不易出错。     

TCAS视频存储器板卡故障诊断系统研究

TCAS是保障飞机飞行安全的重要机载电子设备,然而国内对TCAS系统板卡只能进行板卡级的测试,不能进行元件级的维修和测试。以TCAS系统中的视频存储器板为例,根据板卡电路特点及适航要求提出一种改进后的基于故障树分析的元件级故障诊断新方法,该方法通过对待测板卡提供外围激励信号、编写程控控制命令、故障树分析和编写输出结果优化程序等对待测板卡进行故障检测与定位,该系统通过调试与运行证明效果良好,并由实验数据得出故障检测精度大大提高,为国内自主研发元件级自动检测设备和机载电子板卡的深度维修提供了可靠的理论依据。     

基于故障树的地铁屏蔽门故障诊断专家系统的设计

在地铁屏蔽门系统的故障诊断中,传统方法存在效率低、人工负担重等缺陷;为此,设计了基于故障树的故障诊断专家系统;先用屏蔽门的资料构建出扩展故障树,然后使用早期不交化和模块化等方法将其简化成基本故障树,求出最小割集;在故障树的基础上,设计了专家系统的知识获取和表示机制,建立了知识库;在构建推理机时,采用了双向推理、全自动推理、半自动推理、人工回溯等策略,提高了诊断效率和可信度;该系统可与综合监控系统进行接口,能对相关信息进行推理分析,对潜在故障进行预警,对已发生故障进行快速定位和诊断,出具故障报告和处理建议书,并提供故障模拟及培训功能;试用者的反馈意见表明该系统具有较好的实用价值。     

基于PXI总线的导弹角速度编码器组合测试系统设计

针对某型导弹角速度编码器组合测试快速化、模块化、自动化的要求,通过对角速度编码器组合进行分析,结合角速度编码器组合输入信号的模拟、输出信号的采集、测试系统功能和性能要求,设计了基于PXI总线的导弹角速度编码器组合测试系统;介绍了测试系统的测试原理、硬件结构和软件组成、主要设计思想;实验表明,该测试系统工作性能稳定,能有效地进行组合测试和分组件测试并运用层次故障树分析法定位故障,提高了武器系统检测维修保障能力.     

基于虚拟仪器技术的电路测试和诊断系统

介绍了一个智能电路测试和诊断系统的软硬件设计。该系统基于虚拟仪器技术设计而成,由测试模块、诊断模块和使用帮助模块组成,测试模块是通过实际测量得到的电路输出信号和测试库中的参考信号进行比对来判断该电路功能的正确性,而故障诊断模块则是采用故障树的方法自顾问下地逐步定位电路中的故障点,系统还可以对单独的元件和导线进行测试和诊断。本系统利用LabWindows/CV1作为开发平台,实现了对一些常见实验电路的分析。     

一种状态事件故障树的时间特性分析方法

状态事件故障树是一种适合于描述构件化嵌入式系统失效因果链的建模技术,其顶层事件描述失效发生的结果.对顶层事件发生的平均时间进行分析,是获得系统平均失效时间参数的一种有效方法,可为系统的安全性评估提供支持.由于状态事件故障树缺乏严格语义,使得必须先对其进行形式化描述才能进行定量分析.为此,提出了一种基于交互马尔可夫链的状态事件故障树时间特性分析方法.首先,精化交互马尔可夫链的交互动作,建立接口交互马尔可夫链模型,并基于该模型对状态事件故障树的构件和逻辑门进行形式语义描述;其次,通过并行组合构件与逻辑门的形式语义模型,得到整个状态事件故障树的形式语义模型,并在该过程中使用弱互模拟对状态空间进行约简;然后,基于状态事件故障树的形式语义给出顶层事件发生的平均时间计算方法;最后,给出飞机着陆雷达控制系统和喷淋防火系统的状态事件故障树时间特性分析的实例研究.为构件化系统失效时间特性的分析提供了一种新方法.     

基于监测点与自动化测试的接收系统故障诊断北大核心CSCD

为加强遥感卫星数据接收系统的自动故障诊断能力,提出一种基于监测点与自动化测试的接收系统故障树诊断方法。研究接收系统中设备的故障机理,设计设备最小可更换单元的故障监测点,根据故障的层次与传播方向,建立接收系统的故障树,为防止监测点虚警而产生误报,在故障树中增加自动化测试节点,运用基于故障树的专家系统对收集到的监测点信息和自动测试信息进行推理和解释,给出故障诊断结果。实验结果表明,接收系统各设备的故障能被诊断系统有效检测并准确分离,诊断结果及时可靠,达到满意的诊断效果。     

基于故障配置的故障树生成

故障树分析是提高系统安全性和可靠性的有效方法。传统的人工故障树生成方式难以解决当前系统的庞大规模与复杂性的问题,且容易出错。为此,提出基于故障配置的故障树生成方法,引入软件产品线的可变性管理,用于系统故障建模与形式化分析。首先,定义故障特征图模型用于刻画系统故障间的约束关系,基于Kripke结构定义故障标记迁移系统来描述系统的行为;然后,基于模型的语义建立通过模型检测生成故障树的过程;最后,通过时序逻辑描述系统安全属性,利用模型检测工具SNIP验证安全属性进而生成故障树。案例研究验证了该方法的有效性。     

基于故障树的航空相机检测技术

航空相机与飞机航电系统交联日益复杂,相机的维护难度和工作量逐渐增大,提出了一种航空相机的通用检测仪设计方法,首先分析了航空相机测试需求,设计了基于PC104总线结构的航空相机通用测试硬件平台;根据相机结构特点,设计了基于故障树的可减裁排故测试软件,实践使用表明,该方法设计的航空相机检测仪通用化、自动化程度高,故障定位到...     

长期在轨推进系统故障诊断实时仿真技术研究

为了解决长期在轨航天器易出现故障的推进系统故障常规地面检测费时费力且无法完全包络全部故障模式的问题,提出了长期在轨推进系统故障诊断实时仿真技术方案,建立了长期在轨推进系统故障诊断实时测试平台。通过建立推进系统实时仿真模型,实现对长期在轨推进系统的实时仿真;依托实时测试平台对推进系统故障诊断策略进行仿真优化、对在轨飞行器故障进行诊断、并对处置预案进行验证支持故障处置决策。长期在轨推进系统故障诊断实时测试平台有效缩短了器上故障诊断策略的优化迭代周期,同时节省了大量原本用来进行试车的经费。     

基于神经网络与模糊融合的外围故障诊断方法

针对用传统检测方法诊断模拟电路系统设备外围故障困难的问题,提出了一种利用BP神经网络与模糊融合相结合的故障诊断新方法,将神经网络与模糊融合结合起来,实现两者优势互补;首先利用神经网络的泛化能力对系统内部各可测点电压各用一个独立的BP神经网络对系统进行初级诊断,然后根据初级诊断结果,运用模糊融合诊断方法进行故障诊断,诊断结果更趋于合理,对模拟电路系统的外围故障实现正确定位;该方法能充分利用系统内部故障信息,有效避免采集外围设备信息的困难。     

复杂航空电子装备故障诊断规则提取

针对复杂航空电子装备故障样本不足的问题,为简化测试过程、提高故障诊断效率,提出了一种基于粗糙集的故障诊断规则提取方法;该方法构建了故障诊断决策信息系统,通过构造故障诊断决策信息系统的决策辨识矩阵和决策辨识函数,计算测试参数集的所有约简,从而提取故障诊断规则;以某型雷达系统为例,采用上述方法进行规则提取,将故障诊断所需测试参数从9个约简为3个;研究结果表明,该方法能在故障样本较少的条件下有效约简测试参数集,提取故障诊断规则,有利于简化测试过程,提高诊断效率.     

某高炮通信系统性能检测与故障诊断系统设计

由于某高炮通信系统结构复杂、技术先进,技术保障难度大,部队在形成装备保障能力方面还存在很大差距,主要是缺乏故障诊断设备,归根结底是缺乏有效的测试手段和适用的故障诊断技术;作者针对高炮通信系统,设计了高炮通信系统性能检测与故障诊断系统;该系统采用主控机与测试机的分离式结构,其中主控机由便携式微机组成,测试机由工控机和各功能模块组成;此系统可对自行高炮通信系统的性能进行自动检测和故障诊断;实验结果表明,该系统效果良好,为高炮武器系统的技术保障提供了一种实用的方法。     

基于概率阈的非冗余多故障系统诊断策略优化

针对传统的单故障假设无法诊断复杂系统多故障并发的情况,提出了一种基于概率阈的非冗余系统多故障诊断策略。首先对系统的相关性模型进行扩展,并删除低于概率阈的故障状态,建立非冗余系统的多故障测试诊断模型;其次在信息熵算法的基础上建立Rollout算法,获得了最优测试序列;然后建立故障诊断树并计算测试代价;最后以某机载电子系统为例验证了该方法的有效性。该方法可以在保证测试费用最小的情况下获得非冗余系统的最优测试序列。     

嵌入式随动系统实时故障诊断专家系统研究

嵌入式的故障诊断技术要求高相关性和小的占用空间,传统的故障诊断系统并不能满足上述要求;针对某型高炮随动系统的实时故障诊断需求,提出了一种以cortex-m3体系的stm32微控制器为主的在线数据采集和分析系统,及以此为基础设计的嵌入式实时故障诊断专家系统的解决方案;根据所选微控制器的存贮能力,采用产生式规则和模糊表达结合的模糊产生式规则来表示嵌入式故障诊断知识,设计了一种适合于微控制器快速运算的模糊推理机制;最后对所提出的方案原型系统进行了实际检验,证明了其可行性。     

功能交联条件下飞机混合增强故障诊断方法

由于飞机系统结构复杂,功能交联程度高,传统以机内测试（BIT）方法为基础的机载综合诊断方法受到机载测试点设置限制,故障检测、隔离能力无法完全满足部队使用维护需求。近年来,数据驱动方法发展迅速,并被广泛运用到故障诊断中,其中概率神经网络（PNN）凭借其结构简单、计算速度快、运算精度高和分类结果好等优势,非常适合故障诊断与分类问题。但同时,数据驱动方法由于样本不足,工程应用存在困难,不能完全替代传统方法。为提升系统故障检测率、隔离率,降低虚警率,通过应用PNN处理飞机健康状态数据进行故障诊断,并结合BIT中的诊断信息,利用二者间的互补性提出了一种混合增强飞机系统故障诊断方法。详细介绍了该融合方法的基本原理、融合层次、融合规则等。最后,通过某型号飞机分系统诊断实例表明,该方法检测、隔离能力有显著提升,能够满足功能交联条件下飞机故障诊断需求。     

基于核电管道评估系统的硬件与故障诊断设计

以核电管道评估系统为对象,对其核心部分硬件系统的故障诊断与控制设计进行了研究。利用程控放大、幻象供电、故障诊断等电路设计了硬件调理模块。通过Keil软件对STM32芯片嵌入式软件编程的方式实现了硬件系统的控制与故障诊断功能,并由设计的串口通信协议经RS232与软件系统通讯。通过Labview软件开发了硬件自动化测试平台和故障诊断监测程序,保证硬件系统可靠性的同时提升了测试效率并减少了人力成本。设计的硬件控制与故障诊断模块满足要求,已成功应用在出口国外某核电厂的管道评估系统中,为核电厂安全经济可靠地运行提供了保障。     

基于多元时间序列分析的控制系统执行器故障诊断方法研究

为提高控制系统执行器故障实时诊断的准确率,该文提出一种基于多元时间序列分析的控制系统执行器在线故障诊断方法。首先分析了控制系统执行器故障机理,确定了表征执行器故障的关键信号;其次采用执行器历史数据,建立了时间卷积网络(TCN)在线预测模型,对执行器多通道信号进行在线预测;随后通过长短期记忆网络(LSTM)对多通道残差信号建立了故障分类模型;最后以燃气轮机控制系统执行器半物理试验平台中的电液执行器为例进行了多次重复试验验证。结果表明,基于TCN网络的在线预测模型相比传统循环神经网络(RNN)预测误差较小;基于LSTM网络的故障分类模型准确率较高;通过LSTM网络对多通道残差信号进行故障分类,比对原始故障数据分类故障准确率更高。     

基于LabVIEW的柴油机高速数据采集系统

为了验证船舶动力系统故障诊断系统的数据处理、故障诊断等功能,搭建智能机舱故障诊断试验平台,开展动力系统故障模拟试验,采集瞬时转速、柴油机气缸缸内压力等关键参数。由于瞬时转速与柴油机缸压信号的采集速率不同,为满足各信号采集的高速性和同步性,提出通过LabVIEW建立高速数据采集系统,结合运用光电编码器和磁电式转速传感器,以光电编码器Z相输出信号触发各信号同步开始采集,以光电编码器B相输出信号和磁电式转速传感器输出信号分别触发采集曲轴转角信号,作为各信号对应基准的方法。试验证明,此高速采集系统可实现各信号周期对应,并能够保证数据采集的高速性和同步性,有利于故障诊断服务平台提取和分析故障特征参数。