灰色系统理论在因果图故障诊断中的应用

摘要

故障诊断主要研究如何对系统中出现的故障进行检测、分离和辨识，即判断故障是否发生，定位故障发生的部位和种类以及确定故障发生的时间和故障发生的大小。动态因果图基于一些明显特点（布尔逻辑运算的引入、完全基于概率论等），和有关因果图推理的算法研究的不断优化，使其在系统的故障诊断中应用得越来越广泛。针对现实应用中存在的各种不确定性因素，本论文以因果图理论为基础，结合灰色系统理论的优点，将其应于复杂系统的故障诊断中，提高故障诊断的效率。主要内容包括：
　　（1）按预测、分析、提出预防重点的分析步骤，从整体上对系统进行故障诊断分析。首先用灰色灾变预测模型对事故多发年份进行预测，且模型的预测精度较高。其次对系统的检修可以根据因果图故障分析中的基本事件重要度分析方法得到，选择重要度大的部件进行检修。但是传统的基本事件重要度有3种，本文考虑通过引入灰色关联理论，得到更为直观的基本事件排序，实例表明此方法的引入是合理的。最后提出预防重点，制定合理有效的故障应对方案，以减少此类事故的发生。
　　（2）因果图的一个最小割集代表一种故障模式，基于因果图故障模式的诊断通常是根据其重要度大小来排查故障原因。在本文中，用模糊数来刻画事件发生的概率，根据因果图基本事件的模糊重要度，将灰色关联分析引入，对各种故障模式发生的可能性大小作出判断，据此可以缩小故障诊断空间。同时该方法也解决了由于故障信息缺乏所导致的中间事件和基本事件的概率无法确知，以及基本事件与中间事件的相互关系难以确定的问题。

目录

1 绪论

1.1研究背景

1.2因果图用于故障诊断及研究现状

1.3本论文创新点及内容安排

2 动态因果图和灰色系统理论基础

2.1引言

2.2动态因果图的基本理论

2.3灰色系统理论

2.4小结

3 基于灰色系统理论的因果图故障诊断

3.1引言

3.2煤矿瓦斯爆炸事故因果图模型

3.3事故多发期的灰色灾变预测

3.4基于灰色关联的因果图基本事件重要度分析方法

3.5实例分析

3.6小结

4 基于灰色关联分析的模糊因果图故障诊断

4.1引言

4.2模糊数学理论

4.3模糊因果图理论

4.4灰色关联分析方法

4.5实例分析

4.6小结

5 总结

参考文献

附录A：作者攻读硕士学位期间发表论文及科研情况

致谢

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