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通过分析设备故障诊断与维修所面临的主要问题以及当前常用诊断策略存在的局限性,研究基于贝叶斯网络的故障诊断策略优化方法。提出了适合于表达诊断问题的基于故障假设一观测一维修操作节点的贝叶斯网络结构,阐述了基于贝叶斯网络的故障诊断策略优化方法的基本思想和优化算法。该方法综合考虑了多故障、有观测操作以及操作之间有依赖关系等情况。最后通过应用实例,证实了该方法在信息不确定条件下进行诊断与维修决策的有效性。
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第
18
卷第
5
期
Vol. 18
No.5
控制与决策
Control
and
Decision
文章编号:
1001-0920(2003)05-0568-05
于贝叶斯网络的故
诊断策
李俭
)11
,胡笃庆,秦国军,温熙森
优化方法
〈国防科技大学机电工程与自动化学院,湖南长沙
410073)
2003
年
9
月
. Sept. 2003
摘
要
s
通过分析设备故障诊断与维修所面
l
隘的主要问题以及当前常用诊断策略存在的局限性,研究
基于贝叶斯网络的故障诊断策略优化方法.提出了适合于表达诊断问题的基于故障假设-观测-维修操
作节点的贝叶斯网络结构,阐述了基于贝叶斯网络的故障诊断策略优化方法的基本思想和优化算法.该
方法综合考虑了多故障、有观测操作以及操作之间有依赖关系等情况.最后通过应用实例,证实了该方
法在信息不确定条件下进行诊断与维修决策的有效性.
关键调
s
故障诊断
z
贝叶斯网络,不确定性推理
z
概率理论
中回分类号:
TP277
文献标识码
IA
Optimizing method for fault diagnosis strategy
based on Bayesian networks
LI
Jian-chuan ,
HU
Niao-qing ,
QIN
Gu
o-jun,
WEN
Xi-sen
(College
of
Mechatronics Engineering and Automation, National
University
of
De
fense Technology, Changsha 410073,
China)
Abstract:
The
main problems in device fault diagnosis and maintenance
are
pointed
out.
The
limitations
of
existing diagnostic methods
to
handle these problems are analyzed , and
an
optimizing method of fault
diagnosis
strategy
using
Ba
yesian
networks
is presented.
The
proposed
Ba
yesian. networks
structure
consists of fault hypothesis nodes, observation nodes and maintenance nodes , which is more suitable for
fault diagnostic
strategy.
The
optimizing algorithms
are
given
to
deal
with
situations including multi-
fault
, observation options ,
and
dependent relations.
An
application example
shows
that
this method
is
effective to fault diagnosis and maintenance under
unc坦
rtain
and
incomplete situation.
Key words
I
Fault
diagnosis;
Ba
yesian
networks
, Uncertainty reasoning,
Probab
i1i
ty
theory
1
51
言
着电子工业和先进制造技术的发展,设备的
组成构件越来越多、结构越来越复杂、功能越来越强
大、维修保障难度越来越高。无论在军事还是在民用
领域,一个设备的维护维修费用在整个寿命周期费
用中都占有相当的比例。故障诊断策略优化的目标
是
z
寻求以最低的代价和最少的时间恢复设备的正
常工作状态的诊断与维修方案,其实质就是诊断步
收稿目期:
2002-'04-18
,修回日期:
2002-11-08.
的优化问题。
在故障诊断领域中,不确定性问题占多数
[11.
尤
其是大型复杂的机电设备,构件之间及构件内部一
般存在很多错综复杂、关联藕合的相互关系,不确定
因素及不确定信息充斥其间,其故障可能表现为多
故障、关联故障等复杂形式。同时,在故障诊断与维
修决策过程中往往涉及通过各种途径获得的大量原
始观测数据或历史积累信息,并包含一些与设备故
作者简介
2
李俭
)'10975
一)
,男,四川隆昌人,博士生,从事状态监控与故障诊断、贝叶斯网络与人工智能的研究
z
温熙森
0946
一)
,男,江苏常熟人,校长,教授,博士生导师,从事状态监控与故障诊断、可靠性试验技术等研究.
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weixin_38747946
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