机载电子设备故障诊断系统的研究

摘要

对复杂航空机载电子设备进行定期维护是其可靠、安全运行的前提保障，而应用先进的检测诊断技术是完成机载电子设备测试维修任务的有效途径。以计算机和人工智能技术为核心的先进诊断技术，可实现机载系统的自动检测和故障诊断，是快速恢复、持久保持系统可靠性和安全性的重要手段。 本文以自动驾驶仪故障诊断为研究内容，研究了智能化诊断方法在机载设备故障诊断中的应用。在深入总结分析国内外研究成果的基础上，提出自动驾驶仪综合故障诊断系统的整体解决方案，并对该系统的结构和功能进行了设计和部分实现，开发了自动驾驶仪综合故障诊断系统的实验软件，为本课题的深入研究奠定了基础。 本文的具体工作主要包括：1.以自动驾驶仪中的操纵部件为重点研究对象，设计提出综合故障诊断系统的总体结构。 2.提出了一种面向综合故障诊断系统的知识表达方式，并用合适的数据结构实现诊断知识的存储。实现了基于决策树和案例相结合的推理机制。用决策树知识作为有关案例知识的索引，对案例进行触发，对二者得到的诊断结论进行综合后输出，提高了诊断的效率。 3.基于面向对象技术，建立了综合故障诊断系统的数据库模型，设计了相应的数据存储结构，包括测试项目、诊断输出结果等数据的存储模式。 4.提出了基于信息增益最大和基于条件熵最小的诊断测试策略的生成。通过仿真实验证明，此方法在诊断分析和策略的生成方面是最优的。 5.基于Access数据库平台，引入了IEEEAI-ESTATE标准，用VB6.0开发了自动驾驶仪综合故障诊断系统的实验软件，软件采用友好的用户交互界面，并与传统故障诊断方法进行了对比，验证了本文研究工作的正确性和可行性。

目录

文摘

英文文摘

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第一章绪论

1.1课题的研究背景及意义

1.2故障诊断技术的研究现状及发展

1.2.1自动测试系统概述

1.2.2故障诊断技术概述

1.3故障诊断研究存在的主要问题

1.4本文的研究内容和结构安排

第二章故障诊断系统开发方法探讨

2.1故障诊断问题的描述

2.2故障诊断的理论与方法

2.3实用的故障诊断技术—专家系统

2.3.1专家系统概述

2.3.2专家系统的基本结构和功能

2.3.3故障诊断专家系统中针对知识的内容

2.4故障诊断系统的数据接口标准

2.4.1 AI-ESTATE简介

2.4.2 AI-ESTATE标准的体系结构

2.4.3诊断信息模型的定义

2.4.4诊断服务的定义

第三章自动驾驶仪综合故障诊断系统设计

3.1自动驾驶仪简介

3.1.1自动驾驶仪的主要部件

3.1.2自动驾驶仪工作原理

3.2自动驾驶仪故障分析

3.2.1自动驾驶仪的故障来源

3.2.2自动驾驶仪故障诊断的重点内容

3.3自动驾驶仪综合故障诊断系统

3.3.1综合故障诊断系统的总体结构

3.3.2综合故障诊断系统的功能

3.3.3综合故障诊断系统模型与关键技术

3.3.4综合故障诊断系统的数据流程

3.4综合故障诊断策略生成

3.4.1信息量与熵的概念

3.4.2基于信息增益最大的测试策略生成

3.4.3基于条件熵的最小贪心法的诊断策略生成

3.4.4仿真实现对比

第四章综合故障诊断系统数据库模型及结构设计

4.1数据库技术简介

4.2综合故障诊断系统数据库模型

4.2.1面向对象数据库建模技术

4.2.2综合故障诊断数据库模型设计

4.3综合故障诊断系统数据库结构设计

4.3.1测试项目格式

4.3.2性能指标数据格式

4.3.3诊断结果数据结构

4.3.4用户信息库、帮助信息库的设计

4.4操纵部件综合故障诊断系统数据库的实现

第五章综合故障诊断系统算法及程序实现

5.1综合故障诊断系统知识表示的建立

5.1.1诊断知识的决策树表示

5.1.2基于维修案例的知识表示

5.2系统推理方法的建立

5.2.1基于决策树的推理诊断

5.2.2基于案例的推理诊断

5.2.3集成推理

5.3综合故障诊断系统的解释机制

5.4综合故障诊断系统学习机制的实现

5.4.1基于维修案例的学习

5.4.2类比学习

5.4.3基于诊断过程的学习

5.5综合故障诊断系统的人机接口

5.6综合故障诊断系统的程序实现

5.7本系统的方法与现有其它排故方法的比较

第六章总结

参考文献

学习期间发表的论文

致谢