2025年大学第四学年（智能故障诊断）故障分析能力测试试题及答案

2025年大学第四学年（智能故障诊断）故障分析能力测试试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题共30分）答题要求：本卷共6题，每题5分。每题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。请将正确答案填写在题后的括号内。1.智能故障诊断系统中，基于模型的诊断方法主要依据的是（）A.故障与症状之间的逻辑关系B.系统的结构和行为模型C.大量的故障样本数据D.专家的经验和知识2.在故障诊断中，能够有效处理不确定性信息的方法是（）A.基于规则的诊断方法B.基于案例的诊断方法C.概率推理诊断方法D.基于模型的诊断方法3.智能故障诊断系统的核心组成部分不包括（）A.知识库B.推理机C.传感器D.人机接口4.故障模式识别的关键在于（）A.提取故障特征向量B.建立故障模型C.选择合适的诊断算法D.进行故障分类5.对于复杂系统的故障诊断，采用哪种策略可以提高诊断效率（）A.深度优先搜索策略B.广度优先搜索策略C.启发式搜索策略D.随机搜索策略6.智能故障诊断技术在工业领域的应用，主要目的是（）A.提高产品质量B.降低生产成本C.保障生产安全D.以上都是第II卷（非选择题共70分）7.（10分）简述智能故障诊断系统的基本工作原理。8.（15分）对比基于规则的故障诊断方法和基于案例的故障诊断方法的优缺点。9.（15分）在智能故障诊断中，如何进行故障特征提取？请举例说明。10.（15分）材料：某复杂机电系统在运行过程中出现了异常振动现象。已知该系统包含多个子系统，如机械传动子系统、电气控制子系统等。请根据智能故障诊断的相关知识，分析可能导致异常振动的故障原因，并提出诊断思路。11.（15分）材料：随着智能制造的发展，智能故障诊断技术在航空航天领域得到了广泛应用。例如，某型号飞机发动机在飞行过程中出现性能下降的情况。请结合智能故障诊断技术，谈谈如何对该发动机故障进行快速准确的诊断和排除。答案：1.B2.C3.C4.A5.C6.D7.智能故障诊断系统首先通过传感器采集设备运行状态的各种数据，然后对这些数据进行预处理，提取故障特征。接着，系统根据知识库中的知识和规则，利用推理机进行推理判断，确定故障类型、位置和原因。最后，给出诊断结果和维修建议，并将相关信息反馈给用户。8.基于规则：优点是诊断过程简单、直观，易于理解和实现，能快速得出诊断结果。缺点是规则获取困难，难以覆盖所有故障情况，适应性差。基于案例：优点是能利用以往经验，对新故障诊断有参考价值，无需建立精确模型。缺点是案例库维护困难，案例检索效率低，难以处理未见过的案例。9.故障特征提取可通过信号处理技术，如对振动信号进行频谱分析，提取频率、幅值等特征参数。例如，对于旋转机械，通过分析振动信号频谱中是否存在特定频率成分，判断是否存在不平衡、不对中故障。还可利用小波分析等方法，对信号进行多尺度分解，提取更丰富的特征。10.可能原因：机械传动子系统的零部件磨损、松动；电气控制子系统的参数异常、元件故障等。诊断思路：先对振动信号进行监测和分析，提取特征。结合系统结构和工作原理，利用基于模型或规则的方法，逐一排查各子系统。如检查机械部件的连接情况、电气元件的工作状态等，确定故障源。11.利用传感器实时监测发动机的各种参数，如温度、压力、振动等。通过数据分析和特征提取，结合发动机的结构和工作原理模型，采用基于模