贝叶斯网络在飞机故障诊断与维修优化中的应用

摘要

在高技术条件下的局部战争中，战时维修的关键是时间，要求能快速及时地修复飞机投入战斗，以增加出动次数，这样就对飞机的故障诊断与维修保障的要求越来越高。机务维修人员就要从维修技术和手段上进一步提高，使其能具备快速诊断与维修能力，来降低故障诊断和维修所需要的时间。本文就是在军队“十五”国防预研项目“基于信息融合的装备快速故障诊断技术”的支持下，从维修技术和手段上能进一步得到提高进行研究的。 现在，世界各国开展大量的故障诊断的研究工作，通过各种途径来诊断故障。本文利用贝叶斯网络在故障诊断和维修优化中的优势，针对飞机故障诊断中的一些问题，将贝叶斯网络的相关理论研究应用到具体的飞机地面电源车和发动机的故障诊断与维修实践中，提高了对电源设备的维修能力和发动机故障诊断速度，重点是降低维修时间。论文主要完成的工作包括： (1)在分析目前故障诊断与维修面临的主要问题的基础上，引入了基于贝叶斯网络的故障诊断与维修优化方法；通过对故障诊断问题的一般描述、对诊断贝叶斯网络的表达方式和数学描述进行的介绍，对贝叶斯网络故障诊断系统进行了分析和设计。 (2) 目前贝叶斯网络在故障诊断领域进行的应用，重点是贝叶斯网络诊断模型的建造。本文对飞机地面电源车和发动机进行了贝叶斯网络模型建造。 (3)平时是凭机务人员的维修经验来进行工作的，很少把以往发生的故障进行分类和去寻找故障间的关联关系，本文的一个主要创新点就是对平时飞机的故障诊断与维修技术和手段进行改进，对以往发生的故障进行分类总结和找故障间的关联关系，把故障诊断与维修交替进行。把这样故障诊断和维修方法应用到飞机地面电源车和发动机故障诊断的实践中，降低了故障诊断和维修所需要的时间。 综上所述，本文开发的贝叶斯网络故障诊断系统，实现了一个将贝叶斯网络从理论研究过渡到飞机故障诊断和维修实践的应用。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1本论文的课题来源和研究意义

1.1.1课题来源

1.1.2研究意义

1.2贝叶斯网络现状

1.2.1贝叶斯网络的发展

1.2.2国内外贝叶斯网络应用情况

1.2.3本篇论文研究的创新点

1.3应用贝叶斯网络进行故障诊断的优势

1.4本篇论文研究的主要内容

第二章装备维修简介

2.1装备维修的基本概念

2.1.1装备维修的任务

2.1.2装备维修的分类

2.1.3装备维修的方式

2.2装备维修的方法

2.3装备维修的技术

2.4战时装备维修

2.4.1战时装备维修的作用

2.4.2战时装备维修的特点

第三章贝叶斯网络理论基础

3.1概率论基础

3.1.1概率论的基本思想

3.1.2概率推理

3.2贝叶斯网络定义

3.2.1贝叶斯网络特性

3.2.2贝叶斯网络的优点

3.3贝叶斯网络推理算法

3.3.1贝叶斯网络推理的主要算法

3.3.2贝叶斯网络近似推理算法

3.4贝叶斯网络学习

3.4.1学习贝叶斯网络的条件概率表

3.4.2学习贝叶斯网络结构

第四章故障诊断系统分析与设计

4.1故障诊断与维修优化决策问题描述

4.1.1故障诊断与维修决策技术面临的主要问题

4.1.2贝叶斯网络故障诊断与维修决策方法

4.2诊断贝叶斯网络的表达方式和数学描述

4.2.1诊断贝叶斯网络的表达方式

4.2.2诊断贝叶斯网络的数学描述

4.3故障诊断系统功能分析

4.3.1贝叶斯网络诊断模型的建造

4.3.2基于贝叶斯网络诊断模型的推理和辅助维修决策

4.3.3贝叶斯网络诊断模型的自学习

4.4故障诊断系统方案设计

4.4.1系统的开发平台

4.4.2系统的实现方案设计

第五章贝叶斯网络故障诊断系统实现

5.1贝叶斯网络故障诊断模型的建造

5.1.1故障诊断模型知识表达

5.1.2故障诊断模型知识获取

5.1.3故障诊断模型知识存储

5.2基于贝叶斯网络故障诊断模型的推理

5.2.1基于贝叶斯网络故障诊断模型的概率推理

5.2.2基于贝叶斯网络诊断模型的辅助维修决策

第六章贝叶斯网络故障诊断系统的应用

6.1贝叶斯网络的故障诊断中的应用

6.1.1故障分类与诊断

6.1.2故障诊断策略优化

6.1.3故障预测

6.2维修优化模型的建立

6.2.1维修时间模型

6.2.2维修顺序决策

6.2.3逐步近似的维修决策

6.2.4建立维修优化决策模型

6.3系统软件结构

6.4对飞机地面电源车进行维修

6.5某飞机发动机故障诊断应用

6.5.1建立发动机维修优化决策

6.5.2建立贝叶斯网络的故障诊断图

6.5.3应用的结论

第七章总结与展望

7.1全文总结

7.2研究展望

致谢

参考文献

个人简历、科研及学术成果