液体火箭发动机试车台故障诊断专家系统的开发

摘要

我国航天事业发展迅速，液体火箭作为主要的发射装置，它的发动机的可靠稳定也就非常重要，这就需要大量的发动机地面试验。进而，试车台的正常运行就变得非常重要。本文针对中国航天科技集团公司的101研究所某试验台，进行液体火箭发动机试验台故障诊断专家系统的研究与开发。
　　本论文的研究和设计工作按照面向对象软件工程方法和流程进行。主要分三个部分：需求分析、系统设计、系统实现和实验。
　　需求分析是开发系统的第一步，它决定了所开发系统的功能和目标，是成功开发系统的前提。本文主要采用用例图和状态转换图进行需求分析，同时对故障模式进行分析。
　　系统设计包括总体设计和详细设计。首先对系统进行了总体结构设计，并对系统模块化，进而对模块进行细化。系统包括检测模块、诊断模块、接口模块。检测模块主要分为数据特征检测和健康度评价，数据特征检测采用基于历史数据统计的包络线故障检测算法，以故障检测的统计学模型为依据，通过检测数据是否符合正常情况的统计特性进行故障检测；健康评价模块通过对试验台所有监测数据进行分析处理，给出试验台的单参数健康状况评价指标、子系统健康状况评价指标及试验台系统的综合健康状况评价指标。诊断模块主要包括知识库、推理机和解释机。接口模块主要包括用户界面和系统与硬件的接口。
　　最后，实现了系统并进行了实验，给出了实验结果和结论。

目录

液体火箭发动机试车台故障诊断专家系统的开发

THE DEVELOPMENT OF THE FAULTDIAGNOSIS EXPERT SYSTEM FOR THELIQUID ROCKET ENGINE TESTING BED

摘要

Abstract

第1章 绪论

1.1 课题背景及研究意义

1.2 专家系统

1.2.1 专家系统的定义

1.2.2 专家系统的组成和特点

1.2.3 专家系统的发展

1.2.4 故障诊断专家系统的发展及研究现状

1.3 面相对象开发方法的应用

1.4 论文主要内容

第2章 需求分析

2.1 系统需求

2.1.1 初始需求

2.1.2 用例图

2.1.3 状态变迁图

2.2 液体火箭发动机试验台故障模式分析

2.2.1 试验台的基本组成和测点研究

2.2.2 试验台故障统计分析

2.2.3 故障树分析方法及分析结果

2.3 本章小结

第3章 系统设计

3.1 系统总体设计

3.2 检测模块

3.2.1 数据特征检测

3.2.2 试验台健康评价

3.3 诊断模块

3.3.1 知识库设计

3.3.2 推理机和解释机设计

3.4 接口模块

3.5 其他模块

3.6 本章小结

第4章 系统实验

4.1 实验系统总体结构

4.2 数据发送系统

4.2.1 PCI1723 介绍

4.2.2 数据发送软件

4.3 数据采集系统

4.4 健康监控系统

4.5 主要问题及解决

4.6 实验数据及结论

4.7 本章小结

结论

参考文献

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致谢