综合导航显控台智能故障诊断系统的设计与实现

论文摘要

综合导航显控台是导航系统的核心装置，其可靠性关系到整个导航系统的安危。如何快速准确的诊断系统故障就成为对导航保障部门的迫切要求。本文针对以往综合导航显控台故障检测工具简单、检测人员经验不足等问题，从实际应用的角度出发，深入分析和研究了综合导航显控台的智能故障检测与诊断技术。首先详细叙述了综合导航显控台故障诊断专家系统的设计过程。对综合导航显控台各种故障现象和检测经验进行搜集整理，利用故障树分析法和Access数据库知识建立综合导航系统的故障知识库；借助SQL语言强大的搜索功能在VB编程环境下设计推理机和解释机，实现了专家系统的推理和解释功能。接着分析了基于神经网络的故障诊断方法。具体分析了利用BP网络建立诊断模型的方法，建立了综合导航显控台串行通讯的BP网络故障诊断模型，利用引入动量项的BP改进算法进行网络训练学习，收敛速度非常快，并利用训练好的网络模型进行实际诊断，其输出数据和实际数据值误差很小，具有较高的识别精度。然后编写了单板故障检测与诊断软件。详细分析了综合导航显控台串行通讯故障、网络通讯故障、CAN总线通讯故障，编写了包括网卡、串口卡、CAN卡等板卡级故障检测软件。最后将专家系统诊断、神经网络诊断和单板故障检测有机组合成综导显控台智能故障诊断系统。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题的背景及意义
• 1.2 智能故障检测与诊断技术的国内外发展现状
• 1.3 主要研究内容
• 第2章 智能故障检测与诊断技术
• 2.1 故障的分类
• 2.2 故障检测与诊断的内容
• 2.3 故障检测与诊断的主要方法
• 2.4 故障诊断专家系统
• 2.4.1 知识库和知识获取
• 2.4.2 推理机
• 2.5 神经网络基本模型
• 2.6 本章小结
• 第3章 综导显控台故障诊断专家系统的设计
• 3.1 开发工具和设计方法的选择
• 3.2 专家系统规则提取
• 3.2.1 知识获取
• 3.2.2 规则提取
• 3.3 故障树的建立
• 3.4 知识库的建立
• 3.5 推理机的实现
• 3.5.1 冲突消解策略
• 3.5.2 推理过程
• 3.6 解释机的实现
• 3.7 本章小结
• 第4章 综导显控台神经网络故障诊断模型的建立
• 4.1 BP神经网络模型
• 4.2 BP网络算法
• 4.2.1 BP算法的训练步骤和程序设计
• 4.2.2 BP算法的改进
• 4.3 串行通讯故障诊断BP网络模型的设计
• 4.4 串行通讯故障诊断BP网络模型的实现
• 4.4.1 BP网络诊断模型的建立
• 4.4.2 BP网络诊断模型的训练
• 4.4.3 BP网络诊断模型的诊断
• 4.5 本章小结
• 第5章 综导显控台板卡级故障检测的实现
• 5.1 综导显控台硬件系统结构分析
• 5.2 综导显控台串行通讯故障检测
• 5.2.1 串行通讯检测方案
• 5.2.2 串行通讯检测软件实现
• 5.3 综导显控台网络通讯故障检测
• 5.4 综导显控台CAN总线通讯故障检测
• 5.4.1 CAN适配卡原理分析
• 5.4.2 CAN卡检测软件实现
• 5.5 本章小结
• 第6章 综导显控台智能故障诊断系统的实现
• 6.1 专家系统的诊断过程
• 6.2 神经网络诊断与专家系统诊断的结合
• 6.3 单板故障检测的实现
• 6.3.1 跨平台通讯的实现
• 6.3.2 单板检测软件运行过程
• 6.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
• 致谢
• 附录