机载电子设备故障外场诊断专家系统的研究

摘要

随着中国民航业的迅速发展,航线维修的工作量越来越大,因此传统的主要依靠手工进行故障诊断的方式,已难以满足要求.机载电子设备庞大复杂,其故障诊断在航线维修的工作中所占比重很大,为此,我们开发了波音737—300机载电子设备故障外场诊断专家系统.根据机载电子设备外场故障的特点,解决其诊断问题的理解方法是采用人工智能的理论和技术.模拟专家进行外场故障诊断时的思路和工作流程,提出将专家的经验知识和技术手册的理论知识相结合,将基于案例推理和基于诊断树的推理相结合的机载电子设备故障外场诊断专家系统的设计方案.分析了该专家系统所采用的知识的特点,选择了适合的知识表示方法,建立起知识库,然后详细阐述了该专家系统运用知识进行推理的方法,提出相似度算法以进行知识推理以及二次搜索策略以提高程序运行效率等.同时,对该专家系统进行自我完善和自我更新的方式——学习机制也进行了研究和讨论.根据上述设计思想,提出具体的软件结构方案,并采用VB语言和Microsoft Accesss数据库实现之.最后对其进行了系统验证,证实该专家系统达到了设计的预期目的.该论文理论与应用实践紧密结合,系统地阐述了该故障诊断专家系统的设计以及实现过程,有继承也有创新,具有一定的学术价值.可以预见,机载电子设备故障外场诊断专家系统的应用前景将十分广阔.

目录

文摘

英文文摘

中国民用航空学院学位论文独创性声明及中国民用航空学院学位论文使用授权声明

第一章绪论

1.1故障诊断技术概述

1.1.1故障诊断的定义及主要内容

1.1.2故障诊断技术的主要方法

1.1.3故障诊断技术的发展历程及现状

1.2机载电子设备外场故障诊断概述

1.2.1民用航空器的维修体制

1.2.2外场故障诊断的重要意义及所面临的问题

1.2.3机载电子设备故障外场诊断的重要性

1.2.4机载电子设备故障外场诊断的主要技术

1.2.5机载电子设备故障外场诊断的国外研究现状

1.2.6机载电子设备故障诊断的国内研究现状

1.3问题的提出和本论文的主要工作

1.3.1问题的提出

1.3.2本论文的主要工作

第二章机载电子设备故障外场诊断专家系统方案的设计

2.1波音737机载电子设备外场故障特点

2.1.1波音737机载电子设备的构成和结构特点

2.1.2机载电子设备外场故障的特点

2.2外场故障的实际诊断情况

2.2.1波音737机载电子设备的机内测试设备

2.2.2机载电子设备外场故障诊断的理论依据

2.2.3机载电子设备外场诊断的实际操作过程

2.3机载电子设备故障外场诊断专家系统方案的提出

2.3.1机载电子设备故障外场诊断条件分析

2.3.2人工智能和专家系统

2.3.3机载电子设备故障外场诊断专家系统的方案

第三章机载电子设备故障外场诊断专家系统的知识库

3.1本专家系统的诊断知识及其获取

3.1.1本专家系统诊断知识的来源及类别

3.1.2本专家系统诊断知识获取的方式

3.2本专家系统诊断知识表示方法的选择

3.2.1诊断知识的表示方法的特点及其选择的原则

3.2.2本专家系统诊断知识表示方式的选择

3.3案例知识表示的具体方法

3.3.1框架知识表示方法的原理

3.3.2案例知识的框架表示

3.4诊断树知识的具体表示方法

3.4.1基于规则的表示方法的原理

3.4.2规则库知识的表示方式

第四章机载电子设备专家系统的推理机和学习机

4.1本专家系统推理机的总体结构

4.1.1推理以及推理机的基本问题

4.1.2本专家系统推理机的总体结构

4.2案例推理程序

4.2.1基于框架推理的过程及不确定性匹配问题

4.2.2基于范例推理的过程及其相似性关系

4.2.3案例推理中需要解决的难点问题

4.2.4基于案例推理与基于框架推理的结合

4.2.5现象相似度的算法

4.2.6案例推理程序

4.3诊断树推理程序

4.4推理机的控制策略

4.4.1推理机的搜索策略

4.4.2推理机的冲突消解策略

4.4.3推理机的其他控制策略

4.5机载电子设备专家系统的学习机

4.5.1置信度的自我完善

4.5.2新案例的自动添加

第五章机载电子设备外场故障诊断专家系统的实现

5.1机载电子设备故障外场诊断专家系统软件结构的设计

5.2专家系统开发平台及数据库的选择

5.2.1专家系统的开发平台

5.2.2数据库的选择

5.3基于窗口的客户端界面设计

5.3.1专家系统登录界面

5.3.2专家系统主界面

5.3.3专家系统的诊断界面

5.3.4系统维护界面

5.4系统验证

第六章结论与展望

6.1论文完成的主要工作

6.2今后的研究方向

参考文献

致谢

攻读硕士期间所发表的论文及研究成果