基于FPN的自动飞行控制系统故障诊断研究

论文摘要

近年来随着民航业的飞速发展,对民用飞机的可靠性要求越来越高,即飞机故障的检测,隔离和排除不仅关系到飞行的安全,而且对航空公司的经营效益和社会形象也有直接或间接的影响,因此如何快速准确的进行故障诊断是民航飞机维修的关键问题。本文针对某航空公司B737飞机自动驾驶仪系统故障类型的特点,利用模糊Petri网（FPN）在处理复杂系统方面的高效的建模能力和分析能力,研究了基于B737飞机自动驾驶仪系统的以模糊Petri网为核心的故障诊断专家系统,提高了故障诊断效率。论文首先阐述了模糊Petri网的理论基础,重点研究对模糊Petri网的推理算法的改进,从而既能充分利用模糊Petri网的并行推理能力,又能避免变迁的重复触发,提高了推理效率。其次针对飞行控制系统中的自动驾驶仪子系统,根据模糊Petri网的故障诊断流程建立了智能故障诊断模型,并通过仿真证明了改进后的算法在推理速度方面的优越性。然后构建了以模糊Petri网为基础的专家系统知识库,并建立了专家系统,重点研究以模糊Petri网作为专家系统的知识库和推理机,从而将模糊Petri网和专家系统进行有效结合。最后根据面向对象技术,在Visual C++6.0和SQL Sever2005下建立人机界面系统进行自动驾驶仪故障诊断的仿真,仿真结果表明:文中研究的以模糊Petri网为核心的故障诊断专家系统的方案有效,此系统不仅有较强的自学习能力,并且具有快捷性和准确性等特点。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究的背景和意义
• 1.2 故障诊断现状和展望
• 1.2.1 故障诊断专家系统
• 1.2.2 模糊Petri网及其在专家系统中的应用背景
• 1.3 民航飞机维修现状和所面临的问题
• 1.4 本文主要的研究工作
• 1.4.1 问题的提出
• 1.4.2 论文的主要研究工作
• 第二章 模糊Petri网的算法改进
• 2.1 Petri网原理
• 2.1.1 Petri网的基本概念
• 2.1.2 Petri网的定义
• 2.2 模糊Petri网的知识表示
• 2.2.1 模糊Petri网的定义
• 2.2.2 产生式规则的知识表示
• 2.2.3 模糊Petri网表示模糊产生式规则
• 2.2.4 模糊Petri网推理策略
• 2.2.5 改进的FPN形式化推理算法
• 2.3 实验结果仿真
• 2.4 本章小结
• 第三章 B737自动飞行控制系统智能故障诊断模型建立
• 3.1 自动飞行控制系统简介
• 3.1.1 总体结构
• 3.1.2 数字式飞行控制系统及其组成
• 3.2 自动驾驶仪
• 3.2.1 自动驾驶仪故障情况分析
• 3.3 基于模糊Petri网的故障诊断
• 3.3.1 确定可信度
• 3.3.2 诊断过程分析
• 3.3.3 建立模糊规则
• 3.3.4 具体推理步骤
• 3.4 本章小结
• 第四章 模糊Petri网与专家系统相结合进行故障诊断
• 4.1 专家系统概述
• 4.1.1 专家系统介绍
• 4.1.2 专家系统基本结构
• 4.2 模糊Petri网与专家系统结合进行故障诊断
• 4.2.1 故障诊断专家系统结构
• 4.2.2 故障诊断专家系统知识库运行与维护
• 4.2.3 故障诊断专家系统流程
• 4.3 人机接口的实现
• 4.3.1 Visual C++6.0 简介
• 4.3.2 SQL Sever简介
• 4.3.3 面向对象技术
• 4.3.4 系统界面的设计与运行
• 结论
• 致谢
• 参考文献
• 作者简介