飞行模拟机故障诊断专家系统研究

论文摘要

飞行模拟机是一种综合计算机、仿真学、声学、光学等技术于一体,包含机械、电气和数字处理系统的,用于飞行训练的大型、复杂、昂贵的高科技设备。在十多年的飞行模拟机维修工作中,维护工程师们积累了大量的检测、诊断、排故、维修等经验,但仍然存在着诊断手段传统、人工成分大、智能化程度低、速度慢、效率低等问题。为了解决这些问题,本文在飞行模拟机故障诊断中引入了专家系统技术,对专家系统在飞行模拟机故障诊断中的应用进行了研究和探索。本文对故障诊断和专家系统的基本理论进行了阐述,特别是故障树分析法和基于规则的专家系统的基本理论,分析了故障诊断技术发展的历史和形成的方法,探讨了专家系统的基本结构、原理和主要要考虑的问题本文针对目前国内飞行模拟机维修过程中存在的问题,结合专家系统的特点和飞行模拟机本身结构和故障诊断方法,对飞行模拟机故障诊断系统的总体结构及其实现的关键技术进行了研究,提出了飞行模拟机故障诊断专家系统总体设计方案。文中着重研究了将故障树形式转化为规则和诊断知识表示方法等问题,通过采用框架加产生式的知识表示方法,来构建专家系统知识库,然后在此基础上设计了基于确定性和规则的反向推理方法、深度优先加启发性搜索及路径跟踪法解释机制的推理机设计总体方案,并进一步设计了系统诊断和推理流程,最后进行了实例故障诊断的验证。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 引言
• 1.1 故障诊断技术
• 1.2 智能化故障诊断技术—故障诊断专家系统
• 1.3 国内外研究现状
• 1.4 研究背景与意义
• 1.5 本文的主要工作
• 第二章 故障诊断及专家系统基本理论分析
• 2.1 故障诊断技术的方法与特点
• 2.1.1 故障诊断基本思想
• 2.1.2 故障诊断方法
• 2.2 人工智能与专家系统的基本概念
• 2.3 人工智能（专家系统）的应用领域
• 2.4 专家系统的分类
• 2.5 专家系统的基本结构
• 2.6 专家系统的基本原理
• 2.6.1 知识的获取
• 2.6.2 知识的表示
• 2.6.3 推理方法与策略
• 2.7 本章小结
• 第三章 飞行模拟机故障诊断专家系统总体设计
• 3.1 飞行模拟机组成结构简介
• 3.2 飞行模拟机视景系统结构
• 3.2.1 飞行模拟机视景系统的构成与功能
• 3.2.2 飞行模拟机视景系统故障诊断方法
• 3.3 故障树分析法及其应用
• 3.3.1 故障树介绍
• 3.3.2 故障树的数学描述（故障树的结构函数）
• 3.3.3 故障树的定性分析
• 3.3.4 故障树分析法与基于规则的专家系统的结合应用
• 3.4 ADO 数据库访问技术
• 3.4.1 ADO 功能和特点
• 3.4.2 ADO 结构
• 3.4.3 开发ADO 应用程序的方法
• 3.5 系统总体设计思路
• 3.6 专家系统软件架构设计
• 3.7 本章小结
• 第四章 飞行模拟机故障诊断专家系统知识库设计
• 4.1 知识的概念
• 4.2 知识的表示
• 4.2.1 产生式表示法
• 4.2.2 框架表示法
• 4.2.3 逻辑模式表示法
• 4.2.4 语义网络表示法
• 4.2.5 知识表示方法的比较和选用
• 4.3 知识的获取
• 4.3.1 知识获取的方法
• 4.3.2 知识获取的步骤
• 4.4 知识库的维护
• 4.5 基于关系数据库的知识库
• 4.6 飞行模拟机故障诊断知识库设计
• 4.6.1 诊断知识表示
• 4.6.2 诊断知识库建立
• 4.7 知识库管理
• 4.7.1 知识库管理的基本功能
• 4.7.2 知识库管理应用程序设计
• 4.8 本章小结
• 第五章 飞行模拟机故障诊断专家系统推理机设计
• 5.1 推理方法
• 5.1.1 确定性推理与非确定性推理
• 5.1.2 基于规则推理与基于案例推理
• 5.2 推理方向
• 5.3 搜索策略
• 5.3.1 盲目性搜索
• 5.3.2 启发性搜索
• 5.4 冲突消解策略
• 5.5 专家系统解释机制
• 5.6 飞行模拟机故障诊断推理机设计
• 5.6.1 诊断模型
• 5.6.2 推理方法与方向
• 5.6.3 搜索及冲突消解策略
• 5.6.4 诊断流程设计
• 5.7 本章小结
• 第六章 专家系统实例测试
• 6.1 专家系统人机界面
• 6.2 实例测试
• 6.3 本章小结
• 第七章 结束语
• 致谢
• 参考文献