第2章-智能故障诊断的构成.ppt

1、1,1. 智能故障诊断的基本结构,两大部分：故障检测与诊断、故障容错控制,智能故障诊断与容错控制的基本结构,2,故障检测与诊断模块的主要任务,故障检测与诊断：就是从监控对象中适时准确地检测出故障信息，并对故障产生的原因、部位、类型、程度及其发展做出判断。 其主要任务通常包含以下几个方面的内容： 获取故障信息； 寻找故障源，确定故障的位置、大小、类型及原因； 评价故障的影响程度，预测故障的发展趋势； 对检测诊断结果做出处理和决策。,3,故障检测与诊断模块的基本要求,1）对故障具有强检测能力 故障检测能力的强弱，一方面反映了检测诊断模块对故障的检测能力，另一方面也直接影响故障诊断的效果 对弱故障信

2、号和早期故障信号，故障检测能力尤为重要 2）对故障具有强诊断能力 能综合运用多种信息和多种诊断方法，以灵活的诊断策略来解决诊断问题； 能通过使用专家的经验，而尽量避开信号处理方面复杂的实时计算； 能处理带有错误的信息和不确定性信息，从而相对降低对测试仪器和工作环境的要求。,4,故障检测与诊断模块的基本要求,3）尽量采用模块化结构 结构应当模块化，使之可以方便地调用其他应用程序 如维修咨询子模块、模拟故障诊断子模块等 4）具有人机交互诊断功能 现代设备的复杂性，要求综合运用多种知识源（浅、深知识）来求解复杂问题 用户适当地实时参与，将使诊断速度更快、准确性更高 用户参与有主动和被动两种方式：主动

3、参与可干预和引导推理过程；被动参与只回答提问，而不干预推理过程,5,故障检测与诊断模块的基本要求,5）具有多种诊断信息获取的途径 获取的诊断信息越丰富，则诊断效果越好 首先，应具有自动获取状态信息（当前、历史）的功能 其次，应能通过人机交互获取状态信息 6）对问题求解应当实时和准确 实时：一旦发现故障迹象，应立即开始诊断工作 准确：输出结果应当细致明了，对于并发故障允许输出多个诊断解，对于同一故障则只有一个诊断解，对于征兆不完备情况应输出按权值排序的多个候选故障解,6,故障检测与诊断模块的基本要求,7）具有学习功能 现代设备的复杂性以及新知识的不断涌现，导致专家现有知识的不足 要求系统具有被动

4、和主动（自学习）获取新知识的能力 8）具有预测能力 应能预测故障的发生和发展，以便在故障没有发生之前采取措施，将故障消灭在萌芽状态，使损失减为最小 9）具有决策能力 故障出现前，应能提前预测故障 故障出现后，应能对故障做出决策并提供维护方案,7,2.1 故障检测与诊断方法,1）基于数学模型的故障检测与诊断方法 2）基于参数估计的故障检测与诊断方法 3）基于信号处理的故障检测与诊断方法 4）基于知识的故障检测与诊断方法 5）基于实例的故障检测与诊断方法 6）基于模糊理论的故障检测与诊断方法 7）基于神经网络的故障检测与诊断方法,8,2.3 故障检测与诊断中的机器学习技术,故障诊断的智能化水平与系统的机器学习能力密切相关，机器学习技术是提高智能故障诊断能力的主要途径。 1）知识获取技术 2）深浅知识集成表示方法 3）规则更新方法 4）机器学习策略,9,4）机器学习策略,机器学习策略：简单学习、交互学习、独立学习 不同阶段采用不同学习方法： 元