飞机故障84220131.doc

飞机故障诊断论文 飞机故障诊断运用Dephi7.0语言开发的某型飞机电气设备故障诊断专家系统，故障情况收集全面，诊断准确、有效和快速，软件设计可靠性高、扩展性强，专家知识库维护升级简便。 航空电气设备一旦发生故障，轻则造成巨大的经济损失，重则造成机毁人亡的重大事故。应用某型飞机电气设备故障诊断专家系统，可帮助机务维修人员迅速准确地排除故障，减轻工作量；降低维修成本，缩短机务人员培训周期，节约培训经费,对提高该型飞机仪电专业地勤人员科学维修水平和飞行训练质量、飞行安全具有重要意义。某型飞机电气设备故障简介某型飞机电气设备故障分类如图1所示，主要包括发动机起动电气控制系统、发动机综合电子调节控制系统、进气道自动调节系统、飞机操纵电气控制系统、飞机环境控制系统、机载检测告警系统等8个子系统的故障。 故障诊断技术的主要方法故障诊断技术发展至今，已提出了大量的方法。一般将其划分基于解析模型的方法、基于信号处理和基于知识的方法三种。图2给出故障诊断各种方法的分类。当可以建立比较准确的诊断对象的数学模型时，基于解析模型的方法是首选的方法，它主要是应用于线性系统。当难以建立诊断对象的解析数学模型时，基于信号处理的方法是非常实用的，它回避了抽取对象的数学模型的难点，而直接利用信号模型。基于知识的方法与基于信号处理的方法类似，也不需要系统的定量数学模型，它引入了诊断对象的许多信息，特别是可以充分利用专家诊断知识，是一种很有前途的方法。基于知识的方法可以分为基于症状的方法和基于定性模型的方法。其中，基于症状的方法包括专家系统、模糊推理方法等。 某型飞机电气设备故障诊断专家系统的实现 1. 专家系统该专家系统是一个具有丰富的专门领域知识的程序，它应用人工智能技术，根据专家提供的知识及其推理能力，模拟人类专家作出决策的思维过程，来解决原需要由专家才能解决的复杂问题。专家系统包含下述三个要点:具有该领域内的专家一样丰富的知识和经验；仿照专家运用自身的知识和经验，通过推理对所要解决的实际问题作出判断和决策的能力；一个专用的计算机系统。专家系统主要由知识库、推理机、知识获取、人机交互界面、解释器等几个部分组成，结构框图如图3所示。 2.系统具体实现系统开发软件选择与Windows系统有着良好兼容性以及界面友好的可视化编程语言Dephi7.0作为开发平台，它具有方便的数据库访问技术，提供了ODBC、ADO数据对象技术，强大的控件支持以及方便的调试环境，大大减少了工作量和开发周期，并且增强了系统的可靠性。系统总体设计采用模块化结构，如图4所示。主控程序负责流程控制和用户的操作管理。系统主要包括故障信息录入系统、故障信息查询系统、帮助三大模块。故障信息录入系统是进行专家知识库的建立、维护等；故障信息查询是推理系统，可以根据故障现象，由推理机按照知识库中的知识对信息进行处理，给出诊断结果；也可以根据设备、分系统、机型、日期等进行诊断，此外，系统还具有任意指定时间区间、机型和系统的故障统计、报表、打印功能等。由功能和推理过程可以看出某型飞机电气设备故障诊断专家系统基本上具备了诊断系统的启发性、透明性和灵活性三个特点。 （1） 系统知识库模块在专家系统中，知识的表达是数据结构和解释过程的结合。依据电气设备分类，系统的知识库划分为八大模块，细分为98个功能小模块。系统优化了产生式规则的知识表达方法，采用了模块+单元+产生式规则的知识表达方法。由若干个规则组成一个单元，由若干个单元组成一个模块，再由若干个模块组成知识库。根据电气设备的故障特点，故障知识可分为确定性知识和非确定性知识。对于确定性知识，根据故障现象可直接确定系统的故障原因；对于非确定性知识，则由故障现象不能直接定位故障原因，一般只能根据发生故障设备的失效率来进行判断。（2） 基于规则的推理系统故障诊断专家系统采用基于规则的推理系统。这种推理是前提与结论之间有必然联系的推理形式，这种联系可由一般的蕴含表达式直接表示，成为知识的规则，利用规则进行演绎的系统。常用的方法有正向推理、逆向推理和双向推理。本系统采用正向推理。其推理流程图如图5所示。推理机在本软件中主要是由数据库的查询功能实现。系统在推理过程中搜索知识库中的规则，进行相应的匹配。如果知识库中的规则数目较多，则就会形成组合爆炸，导致诊断效率很低。本系统对知识库进行合理的划分，以大大缩小搜索的空间，在规则匹配过程中，只搜索那些与诊断部位有关的规则。（3） 系统运行情况电气设备故障诊断专家系统的故障信息录入维护子模块主要包括编号、机号、机型、故障发生时间、时机、判明方法、故障现象、所属部件、所属系统、原因分析以及故障排除方法等。故障诊断系统子模块则完成故障信息的查询诊断，它的查询方法主要有按机号、机型、时机、发生时间以及判明方法等5种，同时可对查询方法进行单一查询诊断或组合查询诊断。 结论某型飞机电气设备故障诊断系统包含近千种外场维修和排除故障经验，收集的故障情况全面，诊断准确、快速，系统设计时很好地体现了可靠性高、通用扩展性强等特点，专家知识库维护升级简便，并且故障诊断的准确率将随着使用时间的