基于产生式规则的变压器故障诊断专家系统

论文摘要

为保证电力系统安全、经济、稳定运行,电力设备的故障诊断越来越重要。电力变压器作为主要的电力设备贯穿于整个运行过程,起着至关重要的作用。本文采用面向对象技术开发专家系统来解决变压器故障的智能诊断问题。专家系统关键是知识库和推理机制的设计,本文介绍了基于产生式规则的知识表示形式和产生式的数据库表示方法,设计并实现了变压器故障诊断的知识库,给出了该数据库的表图。推理机方面,根据变压器故障诊断的特点,提出一种并行推理机制,包括基于规则的精确推理和基于模糊评判矩阵的模糊推理。在理论创新方面,本文提出了用有限自动机来研究产生式推理过程的方法,将产生式正向推理的与或树的相关概念和结构映射到了有限状态自动机的概念和结构上,得到产生式推理的数学模型——有限状态自动机的状态转化图。从而可以通过分析状态转化图的一些性质,来描述和分析产生式推理。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 变压器故障诊断的意义
• 1.2 专家系统以及在电力设备故障诊断中应用
• 1.3 变压器常见故障和诊断方法
• 1.3.1 变压器故障原因和类型
• 1.3.2 变压器故障诊断气相色谱分析法
• 1.4 本文所做的工作
• 第二章 变压器故障知识库设计
• 2.1 知识表示方式
• 2.1.1 常见知识表示方式
• 2.1.2 产生式的表示形式
• 2.1.3 产生式规则的与或树表示
• 2.1.4 产生式规则的优点和缺点
• 2.2 知识获取
• 2.3 知识库一致性检测
• 2.3.1 循环规则检查
• 2.3.2 矛盾规则检查
• 2.4 知识存储
• 2.4.1 产生式规则数学模型
• 2.4.2 用关系数据库表示产生式规则
• 2.5 知识数据库设计
• 2.5.1 知识数据库模块划分
• 2.5.2 变压器知识库表图及字段说明
• 2.6 小结
• 第三章 变压器故障诊断系统推理机设计
• 3.1 推理机制简介
• 3.1.1 常见推理方式
• 3.1.2 正向、逆向和双向推理
• 3.2 系统推理机总体结构设计
• 3.3 基于产生式规则的推理机设计
• 3.3.1 变压器故障诊断专家的思维方式研究
• 3.3.2 正向推理机
• 3.3.3 改进后的推理机
• 3.3.4 推理机冲突处理
• 3.4 模糊推理设计
• 3.4.1 模糊症状和模糊集
• 3.4.2 模糊推理的实现
• 3.4.3 模糊评判矩阵用于变压器故障诊断实例
• 3.5 推理机UML 建模
• 3.5.1 推理机顺序图
• 3.5.2 推理机类图
• 3.6 小结
• 第四章 变压器故障诊断专家系统
• 4.1 系统总体设计
• 4.2 系统UML 建模
• 4.3 系统实现
• 4.4 小结
• 第五章 产生式推理的拓展研究
• 5.1 产生式推理的状态转换
• 5.2 产生式推理的有限状态自动机模型
• 5.2.1 有限状态自动机的状态转换
• 5.2.2 产生式推理的有限状态自动机形式
• 5.2.3 实例分析
• 5.3 小结
• 第六章 结论和展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 研究成果