综述与评论
计算机测量与控制. 2005. 13( 12)
Computer Mea surement & Contr ol
# 1301 #
收稿日期: 2005- 09- 12; 修回日期: 2005- 10- 12。
基金项目: 总装预研项目( 413170203) 。
作者简介: 吴明强( 1966- ) , 男, 四川省绵阳市人, 高级 工程师, 主要
从事导弹控制、制导与仿真方向的研究。
文章编号: 1671- 4598( 2005) 12- 1301- 04 中图分类号: T P182 文献标识码: A
故障诊断专家系统研究的现状与展望
吴明强
1
, 史 慧
2
, 朱晓华
1
, 肖开清
1
( 1. 第二炮兵装备研究院, 北京 100085 ; 2. 北京航天测控公司, 北京 100037)
摘要: 介绍了专家系统在故障诊断领域的应用情况, 阐述了国内外故障诊断专家系统的发展现状, 针对目前研究较成熟的故障诊断专家
系统模型进行了分析, 并指出了各自技术的特点和局限性; 最后结合新技术的发展和应用对故障诊断专家系统的发展趋势进行了展望。
关键词: 专家系统; 故障诊断; 机器学习; 知识发现
Research and Prospect of Fault Diagnosis Expert System
Wu Mingqiang
1
, Shi H ui
2
, Zhu Xiaohua
1
, Xiao Kaiqing
1
( 1. The 2nd Artiller y, Beijing 100085, China;
2. Beijing Aer ospace Measurement & Control T echnology Development Co. , Beijing 100037, China)
Abstract: The application of expert syst em in the fault diagnosis area is introudced. T he current developing condit ion of fault diagnosis expert sys2
tem is described, several well researched fault diagnosis expert system models, and t heir features and limitations are analyzed respectively. Finally by
combining the developing and appl ication of new methodologies, t he prospect of fault diagnosis expert system is overlooked.
Key word s: ex pert syst em; fault di agnosis; machine l earning; knowledge discovering
0 引言
故障诊断专家系统是将人类在故障诊断方面的多 位专家具
有的知识、经验、推理、技能综合后编 制成 的大型 计算机 程
序, 它可以利用计 算机系统 帮助人们 分析解 决只能用语言描
述、思维推理的复杂问题, 扩展计 算机系 统原有的工 作范围,
使计算机系统有了思 维能力, 能 够与决策者 进行 / 对话0 , 并
应用推理方式提供决策建议。
专家系统在故障诊断领域的应用非常广泛, 长 期以来, 在
航空、航天、电力、机械、化工、船舶等许多领域, 故障检测
与诊断技术与专家系统相结合, 使工程的安全性与可 靠性得到
保证。故障诊断专家系统除了具备专家系统的一般 结构外, 还
具有自己的特殊性。它具有如下特点:
( 1) 知识可以从类 似机器和工 作实际、诊断 实例 中获取,
即知识来源比较规范。
( 2) 诊断对象多为复杂的、大 型的动态系 统, 这种 系统的
大部分故障是随机的, 普通人很难判断, 这时就需要 通过讨论
或请专家来进行诊断。但对于一些新型机器, 可能无 处获得诊
断知识; 或者对于非定型生产的机器, 由于其工作特 性和常用
机器相比差异很大, 知识获取也十分困难。
而专家系统恰恰适用于复杂的、知识来源规范的 大型动态
系统, 它可以汇集众多专 家的 知识, 进行 分析、比 较、推 理,
最终得出正确的结论。现场技术人员可以充分利用各种信息和
症兆, 在计算机系统的帮助下有效地解决工程实际 问题, 这也
是故障诊断专家系统近年来成为热门研究课题的原因。
1 国内外的发展及应用
故障诊断专家系统 的发展起始于 20 世纪 70 年代 末, 虽然
时间不长, 但在电路与数字电子设备、机电设 备等各个 领域已
取得了令人瞩目的成就, 已成为当今世界研究的热点之一。
在专家系统己有较深厚基础的国家中, 机械、电子设备的
故障诊断专家系统已基本完成了研究和试验的阶段, 开 始进入
广泛应用。在电路和数字电子设备方面, MIT 研制用于模拟电
路操作并演绎出故障可能原因的 EL 系 统; 美国海军人工 智能
中心开发了用于诊断电子设备故障的 IN- ATE 系统; 波音航
空公司研制了诊断微波模拟接口 MSI 的 IMA 系统; 意大利米
兰工业大学研制用于汽车启动器电路故障诊断的系统。
国内在故障诊断专 家系统方面 起步稍晚, 20 世纪 80 年代
开始, 国内部分高校和科研机构首先在汽车故障诊断领 域对专
家系统进行了研究, 发表了一系列的研究 文献, 部分文献已经
达到国外同等水平, 随后在其他电子设备领域和电力应 用领域
相继进行了故障诊断专家系统的研究, 并取得了一定的 研究成
果, 有一些系统已投入了实际运行。具有代表 性的专家 系统有
华中科技大学研制的用于汽轮机组工况监测和故障诊断的智能
系统 DEST ; 哈尔滨工业大学和上海发电设 备成套 设计研 究所
联合研制 的汽轮发电机组故障 诊断专家系 统 MM MD- 2 ; 清
华大学研制的用于锅炉设备故障诊断的专家系统等等。 都能够
比较成功地进行复杂系统的故障诊断, 这表明我国的故 障诊断
己经进入专家系统故障技术时代。
2 故障诊断专家系统的研究现状
目前已研究的故障 诊断专家系统模型有: 基于规则的诊断
专家系统、基于实例的诊断专家系统、基于行 为的诊断 专家系
统、基于模糊逻辑的诊断专家系统和基于人工神经网络的诊断
专家系统。这些诊断专家系统的优缺点及技术要点如下。
21 1 基于规则的诊断专家系统
基于规则的诊断方 法是根据以往专家诊断的经验, 将其归
资源评论
