故障诊断及相关应用
《2024年旋转机械故障诊断与预测方法及其应用研究》范文
《旋转机械故障诊断与预测方法及其应用研究》篇一一、引言旋转机械广泛应用于各种工业领域，如风力发电、航空航天、交通运输等。
然而，由于长时间运行和复杂的工作环境，旋转机械经常会出现各种故障，如轴承磨损、齿轮断裂等。
这些故障不仅影响设备的正常运行，还可能导致严重的安全事故。
因此，对旋转机械进行故障诊断与预测显得尤为重要。
本文将介绍旋转机械故障诊断与预测的方法及其应用研究。
二、旋转机械故障诊断与预测方法1. 基于振动信号分析的方法振动信号分析是旋转机械故障诊断与预测的常用方法。
通过传感器采集设备的振动信号，对信号进行时域、频域和时频域分析，可以提取出设备运行状态的特征信息。
当特征信息超过设定的阈值时，即可判断设备存在故障。
此外，还可以通过对比历史数据，预测设备未来可能出现的故障。
2. 基于声音信号分析的方法声音信号分析是另一种有效的故障诊断与预测方法。
通过采集设备的声波信号，对信号进行频谱分析和声强分析，可以判断设备的运行状态和故障类型。
该方法具有非接触式、实时性强的优点，适用于对复杂工作环境下的设备进行故障诊断。
3. 基于数据驱动的智能诊断方法随着人工智能技术的发展，基于数据驱动的智能诊断方法在旋转机械故障诊断与预测中得到了广泛应用。
该方法通过收集设备的运行数据，利用机器学习、深度学习等算法对数据进行训练和建模，实现对设备运行状态的监测和故障预测。
该方法具有准确度高、适应性强、可扩展性强的优点。
三、旋转机械故障诊断与预测方法的应用研究1. 在风力发电领域的应用风力发电是旋转机械的重要应用领域之一。
通过采用振动信号分析和声音信号分析等方法，可以对风力发电机组的齿轮箱、轴承等关键部件进行实时监测和故障诊断。
同时，采用基于数据驱动的智能诊断方法，可以实现对风力发电机组运行状态的预测和优化，提高设备的可靠性和效率。
2. 在航空航天领域的应用航空航天领域对设备的可靠性和安全性要求极高。
采用基于振动信号分析和声音信号分析等方法，可以对航空发动机、螺旋桨等旋转机械进行实时监测和故障诊断。
基于人工智能的电力系统故障诊断技术研究与应用
基于人工智能的电力系统故障诊断技术研究与应用1. 引言1.1 研究背景电力系统是现代社会不可或缺的基础设施，其运行稳定性和安全性对社会经济的发展起着重要作用。
然而，由于电力系统的复杂性和规模庞大，故障的发生无法完全避免。
因此，开发和应用先进的故障诊断技术对于提高电力系统的可靠性和降低停电风险至关重要。
1.2 研究目的与意义本论文旨在探讨基于的电力系统故障诊断技术的研究与应用，通过对现有的相关研究成果进行综述和总结，分析在电力系统故障诊断中的应用现状和存在的问题，提出相应的改进方案，以期为电力系统故障诊断技术的发展提供参考。
2. 在电力系统故障诊断中的应用概况2.1 在电力系统故障诊断中的基本原理技术包括机器学习、神经网络、模糊逻辑等方法，可以通过学习和分析电力系统故障数据，提取特征并建立模型，实现对故障的自动识别和诊断。
2.2 在电力系统故障诊断中的应用场景可以应用于电力系统各个环节的故障诊断，包括电力线路、变压器、发电机等部件的故障诊断，以及电力系统整体的故障诊断。
3. 基于的电力系统故障诊断技术研究方法3.1 数据收集与预处理在技术中，高质量的数据是进行故障诊断的前提。
因此，本章节将讨论数据的收集、清洗和预处理方法，以确保获取准确可靠的数据。
3.2 特征提取与选择特征提取是构建电力系统故障诊断模型的关键步骤。
本章节将介绍不同的特征提取方法，包括传统的特征提取方法和基于深度学习的特征提取方法，并对其优缺点进行分析。
3.3 模型建立与训练基于的电力系统故障诊断需要构建合适的模型，并通过训练使模型能够准确地识别和诊断故障。
本章节将介绍常用的模型建立方法，包括支持向量机、神经网络和决策树等，并讨论模型训练中的优化技术。
4. 基于的电力系统故障诊断技术应用案例4.1 电力线路故障诊断案例通过实际的电力线路故障数据，本章节将结合前述的研究方法，展示在电力线路故障诊断中的应用，并评估其效果和准确性。
4.2 变压器故障诊断案例本章节将基于实际的变压器故障数据，探讨在变压器故障诊断中的应用方法，并对比不同的模型和方法的性能。
(完整版)故障诊断技术研究及其应用
故障诊断技术研究及其应用1引言以故障为研究对象是新一代系统可靠性理论研究的重要特色，也是过程系统自动化技术从实验室走向工程的重要一环。
最近二十多年来，以故障检测、故障定位、故障分离、故障辨识、故障模式识别、故障决策和容错处理为主要内容的故障诊断与处理技术，已成为机械设备维护、控制系统系统可靠性研究、复杂系统系统自动化、遥科学、复杂过程的异变分析、工程监控和容错信号处理等领域重点关注和广泛研究的问题。
诊断(Diagnostics) 一词源于希腊文，含义为鉴别与判断，是指在对各种迹象和症状进行综合分析的基础上对研究对象及其所处状态进行鉴别和判断的一项技术活动[1]。
故障诊断学则是专门以考察和判断对象或系统是否存在缺陷或其运行过程中是否出现异常现象为主要研究对象的一门综合性技术学科。
它是诊断技术与具体工程学科相结合的产物，是一门新兴交叉学科。
故障诊断与处理技术，作为一门新兴技术学科，可划分为如下三个不同的研究层次：(1) 以设备或部件为研究对象，重点分析和诊断设备的缺陷、部件的缺损或机械运转失灵，这通常属于设备故障诊断的研究范畴；(2) 以系统为研究对象，重点检测和分析系统的功能不完善、功能异常或不能够完成预期功能，这属于系统故障检测与诊断的研究范畴；(3) 以系统运行过程为研究对象，考察运行过程出现的异常变化或系统状态的非预期改变，这属于过程故障诊断的研究范畴。
概而言之，故障诊断研究的是对象故障或其功能异常、动作失败等问题，寻求发现故障和甄别故障的理论与方法。
无论是设备故障诊断、系统故障诊断还是过程故障诊断，都有着广泛的研究对象、实在的问题背景和丰富的研究内容。
本文将从故障诊断与处理技术的研究内容、典型方法和应用情况等三个方面，对故障诊断及相关技术的发展状况做一综述，同时简要指出本研究方向的若干前沿。
2故障诊断与处理的主要研究内容故障诊断与处理是一项系统工程，它包括故障分析、故障建模、故障检测、故障推断、故障决策和故障处理等五个方面的研究内容。
标准的OBD2诊断程序+相关应用层协议
标准的汽车OBD2诊断程序以及相关应用层协议下载开发标准OBD2诊断程序要准备的资料及硬件1、因TL718已经为你建立了物理层、数据链层和部分应用层的协议，所以只要OBD2标准应用层协议文本，ISO15031-5 或SAE J1979（这两个协议是相同的内容）。
这里可下载：下载：SAEJ1979-2002670KBISO15031-5 3.46MB2、TL718诊断接口1 套或用TL718芯片自建电路。
3、家用PC机电脑一台。
4、安装软件：Accessport调试软件及VC++（或VB、BC++等）你喜欢的开发软件。
5、符号OBD2标准的汽车发动机电脑一块（或汽车一台）准备好以上这些，你就可以开始你的OBD2标准程序开发了！！！TL718基本信息TL718芯片的技术数据手册TL718通过一个UART串口与单片机、PDA或PC RS232通讯，在有的新的PC 机上已没有装备RS232串口，可以通过虚拟串口实现与TL718通讯，例USB TO RS232、以太网TO RS232、或蓝牙 TO RS232等等。
------- RS232 ------ OBD2电缆 ----------| PC |<----------->| TL718|<------------>|汽车诊断口|------- ------ ----------不管使用怎样的物理连接，你可以使用超级终端或串口调试工具，直接通过键盘发送和接收字符。
在使用串口调试软件前，首先必须设置正确的COM端口号和正确的波特率。
一般为9600波特率（PIN6=0V），或38400波特率（PIN6=VCC，PP OC设置默认值）。
串口设置为：8个数据位，校验位：0，停止位 1位。
如果设置错误，将不能和TL718正常通讯。
所有从TL718的响应以一个回车符（0X0D）及一个可选的换行符（0X0A）结束。
正确连接，打开电源后。
TL718将驱动测试LED灯，（闪亮3次）后，发送：TL718 starting〉如果正确收到以上信息代表串口及连接设置正确。
电机故障诊断技术的现状及应用
电机故障诊断技术的现状及应用随着工业生产的不断发展，电机作为工业生产中的重要设备，在生产过程中发挥着重要作用。
然而，在使用电机的过程中，电机故障的发生是不可避免的。
电机故障的产生可能导致生产效率降低、生产成本增加、设备维修费用增加等一系列负面影响。
因此，对电机故障进行准确快速的诊断显得尤为重要。
目前，电机故障诊断技术已逐渐成熟并被广泛应用。
常见的电机故障诊断技术包括霍尔效应测量、断路器测试、绝缘电阻测试、电机绝热性测试、电机运行参数测试等。
其中，电机运行参数测试是一种非常有效的方法。
通过对电机的电流、电压、功率因数、转速等参数进行测量，结合一定的分析方法，诊断故障的类型和位置，可以快速处理电机故障，提高生产效率。
值得注意的是，电机故障诊断技术的应用并不仅限于生产领域。
随着现代汽车的不断普及，电动机在汽车中的应用越来越广泛。
采用电机驱动的汽车需要能够准确诊断电机故障，避免出现意外。
此外，在飞机等大型交通运输工具中，电机也是不可或缺的配件。
若出现电机故障，可能导致重大后果。
因此，对电机进行准确诊断显得尤为重要。
值得注意的是，电机故障诊断技术的应用并不仅限于生产领域。
随着现代汽车的不断普及，电动机在汽车中的应用越来越广泛。
采用电机驱动的汽车需要能够准确诊断电机故障，避免出现意外。
此外，在飞机等大型交通运输工具中，电机也是不可或缺的配件。
若出现电机故障，可能导致重大后果。
因此，对电机进行准确诊断显得尤为重要。
当前，电机故障诊断技术在信息技术的支持下得以更好地应用。
借助于互联网的发展，许多企业和供应商已经将电机故障诊断技术融入到其生产线中，以提高其生产效率和质量。
除此之外，借助于现代信息技术，电机故障诊断技术也逐渐被运用于智能家居等领域。
一些家用电器生产商引进了先进的电机故障诊断技术，并将其融入到家用电器中，使家用电器具备了更高的安全性和可靠性。
总之，电机故障诊断技术的应用范围越来越广，技术也越来越成熟。
故障诊断与报警功能
故障诊断与报警功能故障诊断与报警功能是现代科技领域中应用广泛的一项技术。
它通过监测和分析设备或系统的运行状态，及时发现故障，并生成相应的报警信号或提示信息。
故障诊断与报警功能在各种领域有着重要的应用，如工业自动化、交通运输、医疗设备等。
本文将探讨故障诊断与报警功能的原理、应用和发展趋势。
故障诊断与报警功能的原理主要是通过传感器或监测设备获取设备或系统的实时数据，并进行实时分析和对比。
当设备或系统出现故障时，可以通过与预设的故障特征进行比对，准确识别故障类型和位置。
同时，报警功能可以通过触发声音、光线或文字提示等方式，及时通知相关人员或系统进行处理。
在工业自动化领域，故障诊断与报警功能广泛应用于生产线、工厂设备以及工艺过程中。
通过对设备的监测和诊断，可以实现设备的故障预警和远程维护。
例如，当生产线上的某个设备温度异常升高时，系统可以通过报警功能及时通知维修人员进行检修，避免设备损坏或生产中断。
在交通运输领域，故障诊断和报警功能被广泛应用于汽车、飞机和火车等交通工具。
通过监测车辆的各项参数，如发动机温度、油压等，可以及时发现车辆的故障，并通过报警功能通知驾驶员进行处理，保证交通运输的安全和稳定。
在医疗设备领域，故障诊断与报警功能可以帮助医生和护理人员及时发现设备的故障，并采取相应措施保证患者的安全。
举例来说，当监护仪上出现了异常的心电图波形或血压读数时，系统可以通过报警功能提醒医生及时检查仪器或采取其他紧急措施，确保患者的健康和安全。
随着科技的不断发展，故障诊断与报警功能也在不断演进。
传统的故障诊断与报警功能主要依赖于人工监测和分析，存在故障漏检和误判的问题。
而现在，随着人工智能和机器学习的应用，故障诊断与报警功能可以实现自动化和智能化。
通过自学习和数据模型的建立，系统可以对设备或系统的运行状态进行实时分析，预测潜在的故障，并发出准确的报警信号。
例如，通过对大量的历史数据进行分析，系统可以学习到设备正常运行时的特征参数范围，并对于超出正常范围的数据生成相应的报警信号。
基于大数据的故障诊断技术及应用
基于大数据的故障诊断技术及应用随着现代社会大数据技术的发展，越来越多的领域开始应用大数据技术来解决问题。
其中，基于大数据的故障诊断技术得到越来越多的关注。
本文将从什么是大数据、什么是故障诊断、基于大数据的故障诊断技术及其应用等方面对这一技术进行简要介绍。
一、什么是大数据？在介绍基于大数据的故障诊断技术之前，我们先来了解一下什么是大数据。
大数据（Big Data）是指规模巨大、类型繁多、产生速度极快的数据集合，通常涉及到的数据量非常庞大，通常以TB（亿字节）为单位。
大数据所涉及的各种数据类型可以来自于各个数据源，包括但不限于传感器、日志、社交媒体等。
二、什么是故障诊断？在企业生产、机械设备、交通运输等领域，设备故障是比较常见的问题。
在出现问题时，需要进行故障诊断。
故障诊断是指在机器设备出现问题时，通过专业的技术手段和设备来进行检测和判断，找出故障原因，并进行修复。
传统的故障诊断技术依赖工程师的经验、设备手册、故障记录等方式进行问题诊断和修复。
但是这种方式效率较低且成本较高。
因此，基于大数据的故障诊断技术应运而生。
三、基于大数据的故障诊断技术与传统的故障诊断技术相比，基于大数据的故障诊断技术具有以下优点：1. 更高的效率基于大数据的故障诊断技术可以在短时间内对设备进行全面精准的检测和分析，找出故障所在，快速给出修复方案。
这样可以极大地提高修复效率。
2. 更精准的诊断传统的故障诊断依赖人工经验，因此，存在着主观臆断的问题。
而基于大数据的故障诊断技术采用的是科学算法，不受人为因素的影响，从而可以得出更为精准的诊断结果。
3. 更低的成本传统的故障诊断方法需要大量的人力和物力投入，因此成本较高。
而基于大数据的故障诊断技术可以避免这种浪费，因此，成本更低。
基于大数据的故障诊断技术通常包括以下几个步骤：1. 数据采集先从所需要进行故障诊断的设备中采集所需数据，如历史操作资料、各种设备数据。
2. 数据预处理此步骤是为了减少不必要的数据噪音，数据清洗。
设备故障的振动诊断技术介绍及其应用
设备故障的振动诊断技术介绍及其应用设备故障的振动诊断技术是一种通过分析设备振动特征来判断设备工作状态和健康状况的技术。
它基于振动信号的特性和规律，结合数据采集、信号处理和分析技术，可以及时准确地诊断设备故障，预测设备寿命，指导设备维护和保养工作。
该技术的主要应用包括但不限于以下几个方面：1. 故障诊断：通过监测和分析设备振动信号，可以准确地诊断各种设备故障，如轴承失效、不平衡、松动等，为设备维修提供准确的依据。
2. 故障预测：振动诊断技术不仅可以发现设备已经存在的故障，还可以通过对振动信号的趋势分析和预测，提前预知设备可能出现的故障和故障发展的趋势，从而及时采取措施，避免事故发生。
3. 设备健康监测：通过对设备振动信号进行连续监测和分析，可以实时监测设备的运行状态和健康状况，及时发现和解决设备运行中的问题，保障设备的正常运行。
4. 设备维护管理：振动诊断技术可以为设备的定期维护和保养提供科学的依据和管理手段，有助于合理安排设备维修计划，降低维修成本，延长设备使用寿命。
总之，设备故障的振动诊断技术是一种非常有效的设备健康管理技术，可以帮助企业实现设备的智能化监控和管理，提高设备的可靠性和使用寿命，为企业的生产运营提供有力的支持。
设备振动诊断技术是一门对设备振动进行监测、分析和诊断的技术。
它基于振动信号的特性和规律，通过采集设备振动信号，利用信号处理和分析技术，可以判断设备的运行状态，预测设备健康状况，诊断设备故障，并为设备维护提供科学的依据。
这一技术的广泛应用，可以有效地提高设备的可靠性和使用寿命，减少由于设备故障而导致的生产事故或停工，以及维护管理成本。
下面将详细介绍设备振动诊断技术的原理、方法和应用。
一、原理设备的振动信号是由于设备在运行过程中产生的，其中蕴含了丰富的信息。
通过分析设备振动信号的频率、振幅、相位等特性，可以获得关于设备工作状态、结构状况和健康状况的信息。
设备振动信号包含了来自设备各个部件的振动信号，例如轴承、齿轮、驱动系统等。
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故障诊断及相关应用摘要故障诊断技术是一门以数学、计算机、自动控制、信号处理、仿真技术、可靠性理论等有关学科为基础的多学科交叉的边缘学科。
故障诊断技术发展至今，已提出了大量的方法，并发展成为一门独立的跨学科的综合信息处理技术，是目前热点研究领域之一。
我国的一些知名学者也在这方面取得了可喜的成果。
关键字：故障诊断，信息处理1故障诊断技术的原理及基本方法按照国际故障诊断权威，德国的Frank P M教授的观点，所有的故障诊断方法可以划分为3种：基于解析模型的方法、基于信号处理的方法和基于知识的方法。
1.1基于解析模型的故障诊断方法基于解析模型的方法是发展最早、研究最系统的一种故障诊断方法。
所谓基于解析模型的方法，是在明确了诊断对象数学模型的基础上，按一定的数学方法对被测信息进行诊断处理。
其优点是对未知故障有固有的敏感性；缺点是通常难以获得系统模型，且由于建模误差、扰动及噪声的存在，使得鲁棒性问题日益突出。
基于解析模型的方法可以进一步分为参数估计方法、状态估计方法和等价空间方法。
这3种方法虽然是独立发展起来的，但它们之间存在一定的联系。
现已证明：基于观测器的状态估计方法与等价空间方法是等价的。
相比之下，参数估计方法比状态估计方法更适合于非线性系统，因为非线性系统状态观测器的设计有很大困难，通常，等价空间方法仅适用于线性系统。
1.1.1参数估计方法1984年，Iserman对于参数估计的故障诊断方法作了完整的描述。
这种故障诊断方法的思路是：由机理分析确定系统的模型参数和物理元器件参数之间的关系方程，由实时辨识求得系统的实际模型参数，进而由关系方程求解实际的物理元器件参数，将其与标称值比较，从而得知系统是否有故障与故障的程度。
但有时关系方程并不是双射的，这时，通过模型参数并不能求得物理参数，这是该方法最大的缺点。
目前，非线性系统故障诊断技术的参数估计方法主要有强跟踪滤波方法。
在实际应用中，经常将参数估计方法与其他的基于解析模型的方法结合起来使用，以便获得更好的故障检测和分离性能。
1.1.2状态估计方法1971年，Beard首先提出故障诊断的检测滤波器的概念，标志着基于状态估计的故障诊断方法的诞生。
它的基本思想是：重构被控过程状态，通过与可测变量比较构成残差序列，再构造适当的模型并采用统计检验法，从残差序列中将故障检测出来，并做进一步地分离、估计与决策。
常用的状态估计方法主要包括自适应非线性观测器方法、非线性未知输入观测器方法和滤波器方法。
在能够获得系统精确数学模型的情况下，状态估计方法是直接有效的，但在实际中这一点往往很难满足。
所以，对状态估计方法的研究主要集中在提高检测系统对建模误差、扰动和噪声等未知输入的鲁棒性及系统对于早期故障的灵敏度。
1.1.3等价空间方法等价空间方法的基本思想就是：利用系统的输入、输出的实际测量值检验系统数学模型的等价性(即一致性)，以检测和分离故障。
1.2基于信号处理的故障诊断方法此方法的主要思想是：利用信号分析理论获得系统时域和频域中较深层次的多种特征向量，利用这些特征向量与系统故障源之间的关系判断故障源的位置。
此方法主要用于诊断对象的解析模型难以建立，但系统的一些状态或者输出参数可以测量的系统。
基于信号处理的方法主要有：基于Kullback信息准则的故障检测；基于自适应滑动窗格形滤波器的故障检测；基于小波变换的故障诊断。
1.2.1基于Kullback信息准则的故障检测此方法是利用Kullback信息准则度量系统的变化，在不存在未建模动态特性时，将其与阈值比较，从而实现故障检测的方法。
首先，基于Goodwin随机嵌入方法将未建模动态特性当作软界估计，利用遗传算法和梯度方法辨识系统的参数和软界。
在Kullback信息准则中引入一个新指标评价未建模动态特性，合理设置阈值，设计合适的决策方案，实现鲁棒故障检测。
由于未建模动态特性的软界不能在线辨识，此方法尚不能在线实现。
1.2.2 1.2.2 基于自适应滑动窗格形此方法的基本思想是：取一个滑动窗内的系统输入和输出数据，利用自适应格形滤波器生成残差序列。
当系统处于正常状态时，残差序列将是零均值固定方差的高斯过程；如果系统发生了故障，则由故障引起的过渡过程将导致残差序列的均值或方差变化。
通过构造合适的检验统计量，对残差序列进行假设检验，可以在线检测出系统的故障。
此方法适用于突变和缓变故障的检测，且不需要系统的准确数学模型和先验知识。
1.2.3 1.2.3 基于小波变换的故障诊断此方法是一种新的信号处理方法，是一种时间尺度分析方法，具有多分辨力分析的特点。
连续小波变换可区分信号突变和噪声，离散小波变换可检洳随机信号的频率结构的突变。
主要方法有：利用观测信号的奇异性进行故障诊断；利用观测信号的频率结构变化进行故障诊断。
小波变换不需要系统的数学模型，对噪声的抑制能力强，有较高的灵敏度，运算量也不大，是一种很有前途的故障诊断方法。
1.3基于知识的故障诊断方法此方法的主要思想是：在知识的层次上，以知识处理技术为基础，实现辩证逻辑与数理逻辑的集成，符号处理与数值处理的统一，推理过程与算法过程的统一，通过在概念和处理方法上的知识化实现系统的故障诊断。
它不需要系统的定量数学模型，也更适合于非线性系统领域。
基于知识的方法还可以分为基于症状的方法和基于定性模型的方法。
基于知识的方法主要有：基于专家系统的方法、基于模糊的方法、基于神经网络的方法、基于故障树的方法和基于知识观测器的方法等。
1.3.1基于专家系统的方法专家系统的诊断机理是根据专家丰富的实践经验，专家分析问题和解决问题的思路，建立故障诊断的知识库、规则库和推理机，设计一个计算机程序，根据知识库提供的知识，规则库提供的规则和推理机提供的推理机制进行故障诊断。
专家系统主要缺点是知识获取的“瓶颈”问题。
由于专家知识的局限性和知识表示难度大，造成知识库不够完备。
另外，它还缺乏自学习自完善能力，不能在实例中自我完善，而且，系统的能力限于知识库中仅有的规则，对系统的新故障和系统设计边缘问题的求解具有脆弱性。
1.3.2基于模糊的方法模糊逻辑提供了表达和处理模糊逻辑概念的机制，能够处理故障诊断中的不确定信息和不完整信息。
模糊故障诊断方法是利用集合论中的隶属度函数和模糊关系矩阵的概念来解决故障与征兆之间的不确定关系。
目前，模糊故障诊断有3种基本方法：1)先建立故障现象与故障征兆之间的模糊关系矩阵，再通过模糊关系方程进行故障诊断；2)先建立故障与征兆之间的模糊知识库，再进行模糊逻辑推理；3)先对原始采样数据进行模糊聚类处理，再通过评价划分系数和分离系数等进行故障诊断。
具体的应用形式有：基于模糊模型的故障诊断方法；基于自适应模糊阈值的残差评价方法；基于模糊聚类的残差评价方法；基于模糊逻辑的残差评价方法和基于模糊模式识别的故障诊断方法。
1.3.3基于神经网络的方法由于神经网络具有自组织、自学习、联想记忆、拟合任意连续非线性函数、并行处理、分布式存储和全局作用的能力，使其在非线性系统的故障诊断方面有很大的优势。
具体的应用方式有：1)神经网络诊断系统。
对特定问题建立适当的神经网络故障诊断系统，可以从其输入数据(代表故障症状)直接推出输出数据(代表故障原因)，从而实现故障检测与诊断；2)采用神经网络产生或评价残差。
3)采用神经网络作进一步诊断。
4)采用神经网络作自适应误差补偿。
神经网络故障诊断方法的不足之处在于未能充分利用特定领域中专家积累起来的宝贵经验，只利用一些明确的故障实例，而且，需要足够的学习样本才能保障诊断的可靠性。
由于神经网络从故障实例中学习的知识只是分布权值，因此，诊断推理过程不能够解释。
在对复杂系统进行诊断时，往往由于网络规模过于庞大和学习训练时间太长等问题，降低了神经网络的实用性。
1.3.4基于故障树的方法故障树是表示系统特定事件与它的各个子系统或各个元部件故障之间逻辑关系的逻辑结构图。
它是一种倒树状结构，以系统最不希望事件为顶事件，以可以导致顶事件发生的其他事件为中间事件和底事件，并用逻辑门表示事件之间的联系。
故障树分析法是1961年由美国贝尔实验室的Watson H A和Haasl D F首先提出来的。
在利用故障树进行故障搜寻与诊断时，根据搜寻方式不同，可分为逻辑推理诊断法和最小割集诊断法。
基于故障树的故障诊断方法兼顾基于规则和基于定量模型故障诊断方法的优点，并且，图论和信息论的发展使故障搜寻和分析更加准确和便捷，因而，故障树方法是故障诊断方法发展的主要方向之一。
但它的不足之处是建立故障树的工作很麻烦，工作量很大，有可能漏掉重大的元件或部件故障；由于故障树分析法的理论性较强，逻辑性较严密，对分析人员的经验和知识水平要求较高，不便于该方法的推广。
1.3.5基于知识观测器的方法知识观测器由4部分组成：(1)定性模型，用来预测系统的行为，它主要是用定性仿真或符号有向图进行推理；(2)差异检测器，用来检测实际症状与预测症状之间的差异，可以用隶属度函数表示；(3)候选者产生器，根据差异提出可能的故障源，一般用有限搜索法进行搜索；(4)诊断策略，用来协调整个循环搜索过程，确保模型与实际过程的症状相匹配。
这种基于定性模型的故障诊断方法比起传统的专家系统方法，大大简化了知识获取的过程。
2故障诊断技术的应用研究热点我们知道，故障诊断的方法有很多种，但是随着对技术使用范围越来越广泛，多种故障诊断方法的结合将成为故障诊断方法研究的热点。
将多种故障诊断方法相结合能够充分地获取知识、利用知识，进而提高故障诊断系统的性能，主要的研究方向有：(1)专家系统与神经网络的结合：神经网络实现的是右半脑直觉形象思维的特性，而专家系统理论与方法实现左半脑逻辑思维的特性，二者有着很强的互补作用。
因此，可以利用神经网络的自学习、并行运算等优点来弥补专家系统的知识获取困难和知识推理的无穷递归等不足。
但神经网络模型和算法的不成熟和缺乏推理解释能力成为神经网络应用的最大不足。
(2)将具有自学习特性的神经网络和具有局部刻画能力的小波结合起来所形成的小波神经网络具有自适应分辨性和良好的容错性。
但小波基的选取和神经网络结构的确定等还没有规律可循，仍需要今后继续研究。
(3)模糊方法与神经网络相结合可以在神经网络框架下引入定性知识，用语言描述的规则构造网络，使网络中的权值有明显的意义，同时，保留了神经网络的学习机制。
但如何选取合适的隶属度函数，使模糊集合的描述更符合系统的实际情况是今后研究的一个主要问题。
(4)还有许多其他的结合方法有待进一步研究，如，模糊理论与故障树的结合、小波变换与模糊理论的结合、模糊理论与专家系统的结合等，这些多种方法相结合形成的混合故障诊断方法将是今后故障诊断方法研究的重点。
新的数学工具为传统故障诊断方法研究开辟了崭新的途径，主要的研究方向有：(1)针对高维数据会给神经网络带来结构复杂、训练速度和收敛过慢等问题，将粗糙集引入神经网络故障诊断方法引起了广大学者的注意。