信号源类仪器故障诊断专家系统设计与开发

论文摘要

专家系统是一种在相关领域中解决问题的具有专家水平的智能程序系统,一般由人机接口、知识库、数据库和推理机组成,是人工智能学科的主要研究方向。基于专家系统的故障诊断将人们长期的实践经验和大量的故障信息知识归纳成计算机能够利用的规则提供给知识库,并将被诊断系统的实时数据提供给数据库,专家系统通过综合运用知识库的规则对己有的知识和数据库中的数据进行推理和分析,就可以查找到最终故障或有可能的故障。并且,专家系统还可以进行自学,当它的假设故障被否定后,就会自动修改推理策略,专家系统就能够不断地完善,更准确地寻找到故障源。本文设计与实现了基于规则推理和案例推理的仪器故障诊断专家系统。它将人工智能的研究成果引入到仪器维修的故障诊断中,应用专家系统技术,解决了进口高档仪器设备的故障诊断问题,是仪器维修人员的有用工具。系统根据仪器设备的故障现象,运用知识库中积累的规则和案例构成的知识,通过采取合理的推理方式,将仪器故障定位到仪器内部的电路板组件一级。专家系统以VB.NET作为开发平台,采用Microsoft ACCESS2003数据库,通过ODBC实现软件与数据库之间的通讯。包括用户管理、知识库管理、故障诊断和帮助四个主要模块。系统设计了所见即所得的可视化的规则编辑器,能够直观地对仪器诊断的故障树进行录入和编辑。本文以安捷伦公司的8360系列信号源作为故障诊断的实例,并分析总结了其基本原理和常见故障的诊断方法。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 专家系统发展概况
• 1.3 仪器故障诊断的发展现状
• 1.4 本论文的主要研究内容
• 第二章 信号源类仪器故障诊断专家系统总体方案设计
• 2.1 信号源内部原理
• 2.2 8360 系列信号源的内部组件
• 2.3 8360 系列信号源的主要故障
• 2.4 专家系统原理简介
• 2.5 专家系统的基本结构
• 2.6 信号源类仪器故障诊断专家系统原理结构设计
• 2.7 信号源类仪器故障诊断专家系统开发步骤
• 2.8 开发环境
• 第三章 信号源类仪器故障诊断专家系统设计
• 3.1 知识库的设计
• 3.1.1 规则库
• 3.1.2 案例库
• 3.2 推理机的设计
• 3.2.1 基于规则的推理诊断
• 3.2.2 基于案例的推理诊断
• 3.2.2.1 案例推理的相关概念
• 3.2.2.2 基于案例的推理系统
• 3.2.3 规则推理与案例推理的结合
• 3.2.3.1 RBR 与CBR 的数学关系和性能比较
• 3.2.3.2 CBR 与RBR 结合的必然性
• 3.2.3.3 基于 RBR 与基于 CBR 的结合
• 3.3 知识库管理的设计
• 第四章 信号源类仪器故障诊断专家系统的软件实现
• 4.1 仪器故障诊断专家系统的数据库
• 4.1.1 数据表
• 4.1.2 VB.NET 中 ACCESS 数据库的操作
• 4.1.2.1 数据库访问对象ADO.NET
• 4.1.2.2 执行SQL 语句添加、删除和修改
• 4.1.2.3 执行SQL 语句查询
• 4.1.2.4 处理图片和多文本对象
• 4.2 用户管理模块
• 4.3 故障诊断模块
• 4.3.1 仪器检索
• 4.3.2 确定故障现象
• 4.3.3 故障诊断
• 4.4 知识库管理模块
• 4.4.1 仪器基本信息
• 4.4.2 仪器主要指标
• 4.4.3 仪器内部电路板组件
• 4.4.4 仪器主要故障
• 4.4.4.1 故障现象
• 4.4.4.2 规则编辑器
• 4.4.4.3 案例编辑器
• 第五章 信号源类仪器故障诊断专家系统的应用
• 5.1 基于规则推理的故障诊断示例
• 5.2 基于案例推理的故障诊断示例
• 5.3 小结
• 第六章 结束语
• 致谢
• 参考文献