液压专家系统故障诊断技术研究_苏小林.pdfVIP

科技创新导报 2008 NO.19 Science and Technology Innovation Herald 工 业 技 术 液压专家系统故障诊断技术研究 苏小林 (湖南机电职业技术学院 湖南长沙 410151) 摘 要:介绍了液压专家系统的组成及功能,并且以移栽装置换向阀故障诊断为例简要分析了专家系统故障诊断的实现,其中知识库和推 理机是构建专家系统的核心。最后展望了未来液压专家系统故障诊断技术的发展趋势。 关键词:液压 专家系统 故障诊断 知识库 推理机 中图分类号:TH137 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2008)07(a)-0088-02 由于液压系统具有体积小、质量轻、功 率密度大、工作平稳且易于实现频繁换向,易 于实现无级调速,易于实现机械化、自动化等 特点,因此,被广泛应用于生产的各个领域。 其性能好坏直接影响和决定整机性能和品质, 它可以作为行走系统的桥梁,也可作为工作机 构的动力传动纽带,亦可作为控制系统的网 络。但是,液压传动和机械、电气传动一样,在 工作过程中也会发生故障。而液压系统发生 故障具有以下特点:故障的隐蔽性;故障的多 样性和复杂性;同一原因引出多种故障,很多 原因会引起同样的故障。并且液压系统是一 个典型的高度非线性系统,系统各回路之间相 互干涉,使其失效形式、故障机理复杂多样; 系统内部动力传递封闭,参数可测性差,故障 信息难以提取。因此,要通过经典故障诊断技 术来进行液压系统故障的诊断和排除,显得有 图2 换向阀故障诊断树枝状表示法 些困难。而通过智能诊断技术的专家系统可 用产生式规则来表达知识方法是目前专 主要指推理方向的控制及推理规则的选 以很好的解决了上述问题,使诊断结果更加准 家系统中应用最普遍的一种方法,它不仅可以 择策略。推理有正向推理、反向推理以及 确可靠。 表达事实,而且可以附上置信度因子来表示对 正、反向混合推理等。 这种事实的可信程度。 1)正向推理:由原始数据或原始征兆出 1专家系统的组成 2.2数据库 发,向结论方向的推理。推理机根据原始征 专家系统是一个智能计算机程序,它利 数据库是专家系统中用于存放反映系 兆,在知识库中寻找能与之匹配的规则,如 用知识和推理过程来解决那些需要大量人 统当前状态的事实数据的场所。数据包括 匹配成功,则将知识规则的结论作为中间结 类专家才能解决的复杂问题,用到的知识 用户输入的事实、已知的事实以及推理过 果,再去寻找可匹配的规则,直至结论。 和推理过程可认为是最好的领域专家的专 程中得到的中间结果等。数据库通常由动 2)反向推理:先提出假设,由此假设结 门知识的模型。 态数据库和静态数据库两部分构成。静态 论出发,去寻找可匹配的规则,如匹配成 一个完整的专家系统,通常由六个部 数据库存放相对稳定的参数,如正常工作 功,则将规则的条件作为中间结果,再去寻 分组成:知识库、数据库、推理机、知识获 时的流量、压力、振动幅值等。动态数据 找可匹配的规则,直到找到可匹配的原始 取机制、解释机制以及人机界面。但并非 库是运行过程中的实际参数值,如某一时 征兆,则反过来认为假设成立。 每个专家系统都是完整的专家系统。其中 刻的流量、工作转速、振动幅值等等。 3)正反向混合推理:先根据重要征兆, 知识库、数据库和推理机是大多数专家系 数据库的表示和组织,通常与知识库中 通过正向推理得出假设,再以假设去反向 统的主要内容。一个完整的专家系统其结 知识的表示和组织相溶或一致。数据库中 推理,寻找必要的条件,以此反复。 构如图1所示。 的数据可以看作是没有条件的规则,因此有 2.4知识获取机制 些专家系统将数据库和知识库合二为一。