04步战车综合传动装置故障诊断专家系统的研究
地下无轨设备柴油机故障诊断专家系统的研究的开题报告

地下无轨设备柴油机故障诊断专家系统的研究的开题报告一、选题背景地下无轨设备柴油机是煤矿机械化普及后的重要机械装备,广泛应用于煤矿内的运输和采煤作业。
柴油机作为地下无轨设备的动力来源,因其结构复杂、工作环境恶劣,容易出现故障,给设备的正常工作带来一定的影响。
因此,柴油机的故障诊断及及时修复对于设备的安全可靠运行、提高生产效率和节约运行成本具有重要意义。
传统的柴油机故障诊断方法主要靠操作工的经验判断,这种方法容易受主观因素干扰,而且操作工的技能水平不同,判断准确性也有差异。
针对这些问题,研究基于专家系统的柴油机故障诊断方法,可避免主观因素的影响,提高诊断准确率。
二、研究内容本项目旨在开发一种基于专家系统的地下无轨设备柴油机故障诊断工具,具体研究内容包括:1. 柴油机故障分类及诊断方法研究。
通过对柴油机故障类型的分析,建立相应的故障分类标准,并结合专家知识和经验,研究柴油机故障诊断方法。
2. 专家系统软件的开发。
采用基于规则的专家系统技术,结合柴油机故障分类与诊断方法,开发一个地下无轨设备柴油机故障诊断专家系统软件。
3. 专家系统验证与应用。
对开发的专家系统进行验证实验,并在柴油机故障诊断中进行应用。
三、研究意义1. 提高柴油机故障诊断的准确性。
通过专家系统的应用,可避免人为因素对诊断结果的影响,提高诊断准确性。
2. 提高设备的运行效率和安全性。
柴油机的及时修复可避免设备因故障而停机,提高生产效率,还可以避免故障带来的安全隐患。
3. 为煤矿企业降低运行成本。
合理的故障诊断和及时维修,可降低设备运行维护成本和生产中断损失。
四、研究方法与步骤1. 文献调研:查阅相关文献,了解柴油机故障分类与诊断方法、专家系统与规则引擎等领域的研究现状。
2. 故障分类标准的建立:基于现有文献和专家意见,建立柴油机故障分类标准,并制定详细的故障分类模型。
3. 知识获取:对标准化故障分类模型进行评估、深化,并收集与之相关的知识经验,提高处理对象(柴油机故障)的表述精度,确保知识经验的详实性。
军用电控汽车故障自诊断系统开发设想

故障 自 诊 断 系 统 要 实 现 数 据 传 输 功 能!实 现 与 汽车电控系统的数 据 交 流!就 需 要 采 用 汽 车 电 控 系 统的网络结构和通讯协议"
随着 总 线 技 术 的 发 展!现 代 电 控 汽 车 广 泛 采 用 了 /() %/QWCLQOOPL (LPK )PCYQL=&总 线 技 术" /() 总线可以将 汽 车 上 不 同 部 分 的 电 子 控 制 单 元 %0/’&连接起来!每个 0/’ 能够不断 地向 /() 总 线上发送数 据!也 能 从 /() 总 线 上 获 取 所 需 的 数 据 !从 而 实 现 电 控 单 元 之 间 的 资 源 共 享 和 数 据 通 讯 "
故障 性 质 的 不 同!故 障 处 理 以 及 诊 断 周 期 的 要 求 也 各 不 相 同 " 因 此 !在 控 制 系 统 主 程 序 中 !除 了 独 立的自诊断模块进 行 部 分 故 障 的 监 测 外!在 其 它 模 块中还有许多分散进行的故障检测记录过程以及当 故障发生时所采取的控制策略"
军 用 汽 车 作 为 部 队 人 员 %物 资 机 动 的 重 要 装 备 ! 由于其作战使用环 境 的 特 殊!其 战 时 维 修 保 障 对 车 辆维修工时的要求更为苛刻$开发军用汽车故障自 诊 断 系 统 可 以 有 效 减 少 维 修 工 时 !提 高 维 修 效 率 !从 而提高车辆的战 时 完 好 率$ 因 此!军 用 汽 车 在 开 发 其电子控制系统的 同 时!也 应 开 发 电 子 控 制 装 置 的 故 障 自 诊 断 系 统 !实 现 电 子 控 制 系 统 的 故 障 自 诊 断 $
齿轮传动系统的故障诊断与分析

齿轮传动系统的故障诊断与分析张某某(某某大学机电工程学院,湖南长沙,410083)摘要:齿轮是机械设备中常用的部件,齿轮传动也是机械传动中最常见的方式之一。
在许多情况下,齿轮故障又是导致设备失效的主要原因。
因此对齿轮进行故障诊断具有非常重要的意义。
本文简要介绍了齿轮故障的发展历史,齿轮故障诊断形式与方法,齿轮故障特征提取以及齿轮传动系统的分析模型和求解方法。
关键词:齿轮传动;故障诊断;分析Analysis and fault diagnosis of gear transmission systemZhangmoumou(College of mechanical engineering of moumou University;Changsha Hunan;410083)Abstract:Gear is the common parts of the mechanical equipment,one of the most common way of gear transmission is mechanical transmission. In many cases, the gear fault is the main cause of equipment failure. So it is very important to diagnose the faults of gear. This paper briefly introduces the development history of gear fault, fault diagnosis of gear form and method, analysis model and the solving method of gear fault feature extraction and the gear transmission system.Key words:gear transmission;fault diagnosis;analysis0引言对齿轮传动系统进行诊断是自故障诊断技术问世以来一直受到人们普遍重视的课题之一,在各类机械设备中,齿轮传动是最主要的传动方式,齿轮传动系统的运行状态往往直接影响到机械设备是否正常工作。
铁路机车故障诊断及预警系统的研究

铁路机车故障诊断及预警系统的研究摘要:随着以高速铁路机车为代表的铁路运输工具的不断发展,其运行时的安全性越来越受关注。
目前的铁路机车普遍配置有简单的故障自检系统,但该系统存在着数据库资源不足、系统开放性差、无法将故障及时反馈到区域和全国监控中心的缺陷,故障监测效率和实时性差,难以满足高速铁路机车故障诊断实时性和高效性的需求。
而一种新的铁路机车故障诊断和预警系统,就是从铁路机车的关键部件入手,在不同位置设置高精度的监测传感器,对列车的运行状态进行实时监测和信息反馈,通过建立车载5G高速通信体系实现和区域/全国监测中心的互联互通,满足了机车故障自动诊断、故障异常及时告警、故障数据实时传输的控制需求,通过建立专家判别库可实现故障的自动分析和定位,对于提升铁路机车运行安全性具有十分重要的意义。
关键词:铁路机车;故障诊断;预警系统1 故障诊断及预警系统结构根据高速列车的运动控制状态,本文所分析的故障诊断与预警系统包括被动故障诊断系统和主动故障诊断系统两大块。
被动故障诊断是从机车自身的控制系统内获取故障信号和故障代码,然后利用获取的故障信息作为故障检测时的判断依据,实现对故障的判断和定位,该类型的故障判断主要是对电子控制系统的故障诊断。
主动故障诊断是在列车重点监测部位设置高精度传感器设备,主动对列车的控制信号、运行振动信号、温度传感器信号等进行分析,确定列车运行状态,自动对异常信号进行标定[1]。
如图1所示,当列车运行时通过主动和被动故障诊断系统实现对列车运行状态的信息采集,并对监测信息进行提取分析,利用信号、数据处理+数据融合+人工智能的方式对列车运行状态信息进行判断,获取列车各状态监测参数,对异常信息进行实时故障报警,然后通过车载5G高速通信体系将故障信息传输到区域/全国监测中心,用于实现对各个列车运行状态的实时监控。
图1 故障诊断及预警系统结构系统可对监测发现的列车故障信号进行自动识别和转换,将其存储到故障数据库内,用于进行故障模拟和分析。
机械故障诊断专家系统及其应用

远程化发展
利用互联网和通信技术, 实现远程故障诊断和维修 支持。
面临的挑战及解决方案探讨
数据获取与处理
如何获取高质量的故障数据,并进行有效的预处理和 分析是关键问题。
知识获取与更新
如何从海量数据中自动获取和更新故障诊断知识是重 要挑战。
实时性要求
对于一些关键设备,故障诊断的实时性要求较高,需 要快速准确地判断故障原因。
通过专家系统的应用,可以及时发现汽车发动机的潜在故障,避免因发
动机故障导致的交通事故,提高汽车的行驶性能和安全性。
案例三:机械设备故障诊断
背景介绍
机械设备是一种广泛应用于工业生产中的设备,其运行状 态直接关系到生产效率和产品质量。因此,对机械设备进 行故障诊断具有重要意义。
诊断过程
专家系统通过对机械设备的振动、温度、压力等参数进行 监测和分析,结合历史数据和专家经验,对机械设备可能 存在的故障进行诊断。
知识库
存储专家的知识和经验,包括故障类型、原 因、诊断方法等。
推理机
根据输入的故障信息,通过推理算法,从知识库中 获取相关信息,进行故障诊断。
用户接口
提供用户与专家系统交互的界面,用户可以 通过接口向系统提问,系统也可以通过接口 为用户提供诊断结果和建议。
主要功能模块介绍
知识获取子系统
知识库管理系统
特点
具有自主学习和知识更新能力,能够 快速准确地诊断机械故障,提供故障 原因和解决方案,并具备可扩展性和 可维护性。
发展历程与现状
发展历程
机械故障诊断专家系统经历了从基于规则的专家系统到基于 知识的专家系统,再到基于人工神经网络的专家系统的发展 过程。
现状
随着深度学习技术的发展,基于深度学习的机械故障诊断专 家系统成为了研究热点,取得了显著的成果和应用。
汽车故障诊断专家系统技术研究

苏建成
(安徽蚌埠汽车士官学校装备保障系,安徽蚌埠233011)
摘要:阐述汽车故障诊断专家系统模型的发展及应用成果,叙述了汽车故障诊断系统技术研究的发展趋势及需要解决和把握 的关键问题等。 关键词:汽车;故障诊断;专家系统 Techllical Study
on
Automobile Falllt Diagnosis Expert System
1
基于规则的诊断专家系统
第一代汽车故障诊断专家系统构筑在产生式规则的基础
基于实例的诊断方法难点还在于实例特征的选择、权重分 配以及处理实例修订时的一致性检验问题等。
上。基于规则的诊断方法是根据以往专家诊断的经验,将其归 纳成规则,通过启发式经验知识进行故障诊断,适合于具有丰 富经验的专业领域故障诊断。基于规则的诊断具有知识表述直 观、形式统一、易理解和解释方便等优点,诊断知识的获取依 赖于领域专家。但复杂系统所观测到的症状与所对应诊断之间 的联系相当复杂,通过归纳专家经验来获取规则,有相当难 度,且一致性难以保证。 尽管基于规则的诊断专家系统获得初步成功。但存在知识 获取困难、知识台阶窄以及控制策略不灵活等缺点。对大型规 则库来说,容易产生规则匹配冲突等问题,其求解过程搜索空 间大,速度慢,难以实现实时在线诊断要求。
动获取一直是智能故障诊断专家系统研究的难点。解决知识获 取的途径是机器学习,即让机器能够在实际工作中不断地总结 成功和失败的经验教训,对知识库中的诊断知识进行调整和修 改,以丰富和完善系统知识。机器学习的方法有:基于实例的 学习、基于神经网络的学习等。机器学习是提高智能故障诊断
ห้องสมุดไป่ตู้
4基于行为的诊断专家系统
力、自适应能力和非线性逼近能力等,被广泛应用于汽车故障 诊断领域。基于神经网络的故障诊断专家系统有两种形式:一 种是使用神经网络来构造专家系统,变基于符号的推理为基于 数值运算的推理,提高系统效率和自学习问题;另一种是把神 经网络作为知识源的表示与处理模式,并与其他推理机制相融 合,实现多模式推理。 基于神经网络的诊断专家系统是一类新的知识表达体系, 不同于传统诊断专家系统的高层逻辑模型,是一种低层数值模 型。其分布式联结机制。实现知识表示、存储和推理三者融为 一体,在知识获取、并行推理和自适应学习等方面显示出明显 的优越性。一定程度上克服了传统诊断专家系统存在的知识获 取困难、推理速度慢等问题。
通用航空器故障诊断专家系统研究

技 经 济 市 场
非正常气 候条件 下的混凝 土工程施工的组织
钱达 友
( 江苏省教 育学院阜宁分院, 江苏 盐城 2 2 4 0 0 6 )
摘 要: 在 高温、 严寒 、 大风 、 暴 雨等这些非正常气候条件下进行混凝 土工程施工施 工时, 必须有针对性采取相 应措施 , 保 证施工准备 、 拌 和、 运输 、 浇筑和养 护等各个环 节的工作质量 , 从而保证混凝 土工程的施 工满足安全 、 质量、 工期和工程效 益 的要 求 。 关键词 : 高温 ; 严寒 ; 大风; 暴雨 ; 施工
B a s i c 编写正向推理程序 , 并结合 A D O方法对数据库 进行访问与操作 , 在知识库 中逐层搜索 , 并将搜索 内
容显示 出来 。
2 . 3 人 机界 面 源自一断知 识 又必 须根 据 被诊 断对 象元 件 的更 新 、 替 换 等维
人机接 口是专家或者用户与系统进行相互交 流
经
1 专家 系统概述
专家 系统 ( E x p e r t S y s t e m, 简记 E S ) , 也称 为基 于 知识 的系统 , 其基本设计思想就是利用计算机来模拟 领域专家解决实际问题 的工作过程 , 也就是模拟人类 专家如何运用其所掌握 的知识 或经验来解决问题的 方法与步骤。而在设计故障诊断专家系统时, 要求对 被诊断系统提前就获得相对较为完备的知识表示。 但 由于在现代化的大型系统 中, 这种事先获得知识经验 般 来 说 是 较 困难 、 甚 至是 不 可 能 的 , 而 且 大量 的诊
I
知 识库管理 系统 解释 模块
知 识 库
I
f
f
攫 理 辊
2 . 5 系统 的通用 性和 扩展 性
齿轮传动系统的故障诊断与预测

齿轮传动系统的故障诊断与预测齿轮传动系统作为机械设备中重要的动力传输组成部分,其性能稳定与否直接影响到设备的正常运行。
然而在长期使用过程中,由于工作条件变化、磨损、材料疲劳等原因,齿轮传动系统可能会出现故障。
因此,故障诊断与预测对于确保设备的可靠运行和延长使用寿命至关重要。
1. 故障诊断的手段故障诊断是指在设备或系统发生故障时,通过使用各种手段和方法,确定故障产生的原因和位置。
在齿轮传动系统的故障诊断中,常见的手段包括振动分析、声学监测、热在线监测以及图像分析等。
振动分析可以通过监测和分析齿轮传动系统振动信号来判断故障类型,比如齿轮磨损、过载、松动等。
声学监测则通过监测齿轮传动系统产生的声音来判断故障类型,比如齿轮缺陷、润滑不良等。
热在线监测是通过监测齿轮传动系统产生的热量来判断故障类型,比如轴承过热、齿轮齿面温度异常等。
而图像分析则是通过摄像设备捕捉齿轮传动系统的图像,并对其进行分析,从而判断故障类型,比如齿轮齿面裂纹、齿轮齿面脱落等。
2. 故障预测的方法故障预测是指通过对设备或系统长期的运行和工作条件的监测与分析,提前判断设备的故障可能性。
在齿轮传动系统的故障预测中,常见的方法包括基于物理模型的预测、基于统计模型的预测以及基于机器学习的预测。
基于物理模型的预测是通过建立齿轮传动系统的物理模型,考虑其工作条件和各参数的变化,预测设备在未来一段时间内可能出现的故障。
这种方法需要准确的数据和模型,对于复杂的系统,建立准确的物理模型难度较大。
基于统计模型的预测是通过收集和分析设备故障的统计数据,建立相应的概率模型,预测系统未来出现故障的可能性。
这种方法不需要准确的物理模型,但需要大量的历史数据来进行模型的训练。
基于机器学习的预测是通过使用机器学习算法,对设备运行数据进行学习和训练,建立相应的预测模型。
这种方法可以充分利用大数据分析的优势,可以处理更加复杂的系统和数据。
3. 故障诊断与预测的应用故障诊断与预测在齿轮传动系统中有着广泛的应用。
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分类号:____________ 密 级:______________ UDC:____________ 单位代码: 10142硕士学位论文 论文题目:04步战车综合传动装置故障诊断专家系统的研究学 号:_________________________ 作 者:_________________________ 学 科 名 称:_________________________ 2014年 02月 17日姜双双 公开 控制理论与控制工程 TP182 04步战车综合传动装置故障诊断专家系统的研究姜双双沈阳工业大学2011416沈阳工业大学硕士学位论文论文题目:作者:_________________________指 导 教 师: 单位:协助指导教师: 单位:论文提交日期:2014年 02月 17日学位授予单位:沈 阳 工 业 大 学李英顺 教授 沈阳工业大学 沈阳工业大学 04步战车综合传动装置故障诊断专家系统的研究 姜双双 王艳红 教授A Master’s Thesis in Control Theory and Control Engineering STUDY ON FAULT DIAGNOSIS EXPERT SYSTEM FOR SYNTHETIC TRANSMISSION DEVICE OF CATERPILLAR INFANTRY CHARIOTSBy Jiang ShuangshuangSupervisor:Professor Li YingshunSchool of Information Science and EngineeringShenyang University of TechnologyFebruary 17, 2014摘要CH400综合传动装置功能全面、整体技术水平先进,能够明显提高装甲车的机动性能,它与现有装备的机械传动相比综合技术先进、结构复杂,故障机理更加复杂、维修难度大,现有检测手段对其维修要求已不再适用。
因此,研究该综合传动装置运行状态检测手段,已成为装甲车辆维修急需解决的问题。
为此,本文研究了04步战车综合传动装置故障诊断专家系统的设计与实现,主要的研究内容如下:首先,研究了综合传动装置故障诊断专家系统的知识获取。
采用粗糙集数据挖掘算法和故障树分析法进行知识获取,解决了综合传动装置故障诊断专家系统知识获取难的问题。
利用粗糙集数据挖掘获取的知识对应故障树的顶事件,这样就能选择具体的某一故障树进行诊断,再利用故障树分析法求出这一故障树的最小割集,确定具体的故障原因。
其次,研究了综合传动装置故障诊断专家系统知识库的构建。
采用产生式知识表示方法对专家系统的知识进行表示;采用数据库Access2003来实现综合传动装置故障诊断专家系统知识库的建立和存储,并通过VC++6.0实现了对知识库的管理和维护。
再次,研究了综合传动装置故障诊断专家系统推理机的实现。
通过对专家系统推理方向和推理控制策略的研究,本文采用RETE模式匹配算法实现了综合传动装置故障诊断专家系统推理机的设计,在一定程度上提高了推理机的推理效率。
最后,研究了综合传动装置故障诊断专家系统的软件实现。
根据专家系统的一般结构,设计了综合传动装置故障诊断专家系统的功能模块,根据综合传动装置故障诊断专家系统的总体设计和功能模块的设计,设计了综合传动装置故障诊断专家系统的工作流程,并采用VC++6.0和Access2003数据库开发了综合传动装置故障诊断专家系统的软件平台,使得各功能模块得到实现。
关键词:综合传动装置,故障诊断专家系统,粗糙集,故障树,RETE算法Study On Fault Diagnosis Expert System For Synthetic Transmission Device Of CaterpillarInfantry ChariotsAbstractCH400 synthetic transmission device that have comprehensive function and advanced technology can significantly improve the motor-function of armored vehicles. With the existing equipment of mechanical transmission compared to advanced technology, existing detection method is not suiTablefor it, because it have complex structure, more complex fault mechanism, and is not easy to repair, Therefore, studying on the running state of the synthetic transmission device detection means, has become a problem of armored vehicle repair to solve. For this reason, this paper studies the design and implementation of fault diagnosis expert system of 04 Caterpillar Infantry Chariots. The main contents are as follows:Firstly, the knowledge acquisition of synthetic transmission device fault diagnosis expert system is be studied. Using rough set data mining algorithm and the fault tree analysis method to carry on the knowledge acquisition, solved the difficulty of fault diagnosis expert system knowledge acquisition. Data mining algorithm of rough set is used to obtain knowledge corresponding the top event of fault tree, so the specific diagnosis is chose. The fault tree analysis method be used to find out the minimum cut sets of fault tree, so the specific cause of the problem be confirmed.Secondly, the knowledge based of synthetic transmission device fault diagnosis expert system is be studied. Production knowledge representation method is used to represent the knowledge of expert system; Access2003 database is used to realize knowledge establishment and storage of the synthetic transmission device fault diagnosis expert system, and the VC++ 6.0 is used to realize the management and maintenance of knowledge base.Thirdly, the reasoning machine of synthetic transmission device fault diagnosis expert system is be studied. Based on the research of reasoning direction and expert system reasoning control strategy of expert system, this article take RETE pattern matching沈阳工业大学硕士学位论文algorithm to realize the reasoning machine of synthetic transmission device fault diagnosis expert system, and to a certain extent, and it improve the reasoning efficiency of the reasoning machine.Finally, the software implementation of synthetic transmission device fault diagnosis expert system is be studied. According to the general structure of expert system, the function modules of synthetic transmission device fault diagnosis expert system be designed. According to the overall design of synthetic transmission device fault diagnosis expert system and function module design, the workflow of synthetic transmission device fault diagnosis expert system be designed. VC + + 6.0 and the Access2003 database be used to develop the fault diagnosis expert system software, and each function module was realized.Key Words: synthetic transmission device, fault diagnosis expert system, rough set theory, fault tree, rete algorithm目录摘要 (I)Abstract................................................................................................................................ I I 第一章绪论. (1)1.1课题研究的背景 (1)1.2研究的目的与意义 (2)1.3国内外研究现状 (3)1.4综合传动装置概述 (6)1.5专家系统简介 (7)1.6主要研究内容 (9)第二章综合传动装置故障诊断专家系统知识获取的研究 (11)2.1粗糙集理论的基本概念 (11)2.1.1 信息系统和决策表 (12)2.1.2 不可分辨关系与等价类 (12)2.1.3 下近似、上近似及正区域 (12)2.1.4 属性约简与核 (13)2.2基于粗糙集理论的知识获取模型 (13)2.3基于粗糙集理论的故障诊断专家系统的知识获取 (15)2.3.1 诊断系统决策表的描述 (15)2.3.2 基于分辨矩阵的属性约简算法 (16)2.3.3 属性值约简算法 (17)2.3.4 规则的检测及求精 (17)2.3.5 算例分析 (19)2.4故障树分析法 (23)2.5故障树的建立 (24)2.5.1 建树方法 (24)2.5.2 故障树的建树步骤 (24)2.5.3 故障树的建立规则 (24)沈阳工业大学硕士学位论文2.6故障树的定性分析 (25)2.6.1 建立故障树的数学基础 (25)2.6.2 最小割集 (27)2.7综合传动装置故障树的建立 (27)2.8小结 (29)第三章综合传动装置故障诊断专家系统知识库及推理机的设计与实现 (30)3.1专家系统的知识表示 (30)3.1.1 知识表示的原则 (30)3.1.2 知识表示的方法 (31)3.1.3 综合传动装置故障诊断专家系统的知识表示 (33)3.2综合传动装置故障诊断专家系统知识库的建立 (33)3.3综合传动装置故障诊断专家系统的知识库管理 (35)3.4专家系统的推理机制 (38)3.4.1 推理方法 (38)3.4.2 推理控制策略 (39)3.4.3 RETE模式匹配算法 (41)3.4.4 基于RETE算法的综合传动装置故障诊断专家系统推理机的设计 (42)3.5小结 (44)第四章综合传动装置故障诊断专家系统的软件实现 (45)4.1系统功能模块设计 (45)4.2系统工作流程设计 (46)4.3故障诊断专家系统功能模块实现 (47)4.3.1 登陆设置模块 (47)4.3.2 知识库管理模块 (48)4.3.3 知识获取模块 (49)4.3.4 诊断推理模块 (49)4.4小结 (52)第五章结论 (53)参考文献 (55)在学研究成果 (58)致谢 (59)第一章绪论1.1 课题研究的背景北方车辆研究所和北京理工大学一起研发了CH400综合传动装置,该装置适合于部队配置的未来发展,可以和欧美等一些发达国家的传动装置相媲美。