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基于CBR的民机故障诊断系统与维修训练评估方法研究

作　者: 王守敏
导　师: 孙有朝
学　校: 南京航空航天大学
专　业: 安全技术及工程
关键词: CBR 故障诊断维修训练训练评估评估方法
分类号: V267
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

随着航空技术的发展,现代民用飞机系统的规模和机载设备日趋复杂,对维修人员知识与技能水平的要求越来越高,对民机维修人员进行虚拟维修训练是提高维修人员维修技能的重要手段。论文研究了虚拟维修训练中的故障诊断技术和训练评估方法。研究了基于CBR的飞机故障诊断方法和技术,对故障信息的案例表示、故障案例的检索匹配及维修训练评估等一系列问题进行了研究,并设计实现了一个故障诊断专家系统。本文主要研究了以下几方面内容:1)对专家系统和案例推理(CBR)系统进行了论述。探讨了专家系统的基本结构,研究了CBR系统的流程。2)基于CBR故障诊断系统案例库的建立。阐述了案例的获取方法和步骤,分析了飞机排故案例的特点。运用关系数据库方法,确定了案例库中所需要包含的信息,建立了反映案例的数据表。研究了CBR方法的关键技术——案例检索。提出了字符串相似度计算模型,并举例验证,效果良好。同时研究了案例修改,建立了案例修改模型。3)分析了基于CBR方法的故障诊断系统的系统需求、系统功能、数据库的设计和系统界面的设计。给出了系统架构图和数据库的结构框图,进行了界面设计,最终开发了一套针对本文所研究方法的故障诊断系统,并在界面设计时,结合具体实例和数据,进行了系统验证。4)针对民机虚拟维修训练人员的评估优选问题,运用模糊综合评判方法,建立了民机虚拟维修训练人员的选优标准、选优的程序。给出了基于权值的模糊层次分析与评判方法。该方法通过两两元素相对比较技术,来建立判断矩阵,改善了AHP方法所给出判断矩阵的不平衡问题,而得出权值,再根据权值的大小对训练进行分析与评判。最后通过一个民机虚拟维修训练评估和选择的实例来检验这种系统综合评判方法。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-11
第一章绪论  11-17
  1.1 课题背景  11-12
  1.2 课题的提出  12-13
  1.3 国内外诊断方法研究现状  13-16
    1.3.1 基于信号处理的故障诊断方法  14
    1.3.2 基于神经网络和专家系统的诊断方法  14
    1.3.3 基于案例的故障诊断研究  14-16
  1.4 本文研究的主要内容  16-17
第二章 CBR 的系统机理研究  17-26
  2.1 专家系统概述  17-18
  2.2 专家系统的基本原理  18
    2.2.1 规则  18
    2.2.2 知识表示  18
  2.3 专家系统的构成  18-20
  2.4 专家系统的研究课题  20-25
    2.4.1 模糊专家系统  21
    2.4.2 基于事例的专家系统  21-22
    2.4.3 CBR 的工作机制  22-25
  2.5 本章小结  25-26
第三章 CBR 故障案例库研究  26-41
  3.1 知识获取  26-27
    3.1.1 知识获取的过程  26-27
    3.1.2 知识获取方式  27
  3.2 知识表示  27
  3.3 故障案例设计  27-29
    3.3.1 设计思想和原则  27-28
    3.3.2 案例的组织结构  28-29
  3.4 案例库组织形式  29
  3.5 案例检索  29-38
    3.5.1 案例检索模型  30-34
    3.5.2 案例检索模型算法  34-35
    3.5.3 实例验证  35-38
  3.6 案例的修改  38-39
    3.6.1 候选案例的修改  38-39
    3.6.2 多案例的重组修改  39
  3.7 推理机制  39-40
  3.8 本章小结  40-41
第四章基于 CBR 的民机故障诊断系统设计与开发  41-52
  4.1 系统需求分析  41
  4.2 系统功能  41-42
  4.3 系统架构  42-45
    4.3.1 系统开发环境  43
    4.3.2 系统结构  43-45
  4.4 系统数据库设计  45-47
  4.5 系统流程  47
  4.6 系统模块的实现  47-51
    4.6.1 用户管理模块  47-50
    4.6.2 案例录入模块  50
    4.6.3 案例推理模块  50-51
  4.7 本章小结  51-52
第五章维修训练效果评估方法研究  52-62
  5.1 智能维修训练  52-54
    5.1.1 智能维修训练系统体系结构  52-54
    5.1.2 数据库设计  54
  5.2 模糊综合评价法的数学模型  54-56
  5.3 隶属度的确定  56-57
  5.4 民机虚拟维修操作评估  57-60
    5.4.1 确定评估指标  57-58
    5.4.2 确定指标评价集  58
    5.4.3 学员的单独评价  58-59
    5.4.4 学员的总体评价  59-60
  5.5 训练策略  60-61
  5.6 本章小结  61-62
第六章总结与展望  62-64
  6.1 结论  62
  6.2 展望  62-64
参考文献  64-67
致谢  67-68
在学期间的研究成果及发表的学术论文  68

基于CBR的民机故障诊断系统与维修训练评估方法研究

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