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空间相机故障诊断专家系统的研究与实现

作 者: 刘旭跃
导 师: 胡君
学 校: 中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所)
专 业: 计算机应用技术
关键词: 专家系统 故障树分析法 神经网络 框架
分类号: TP182
类 型: 硕士论文
年 份: 2010年
下 载: 24次
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内容摘要


为了提高空间相机故障诊断的效率,缩短故障诊断的时间,减少故障诊断的人力和物力,设计能集合多名专家的最佳经验,实现人机联合诊断的空间相机故障诊断专家系统。阐述故障诊断技术在国内外的研究现状,介绍专家系统、故障树分析法神经网络故障诊断技术的特点和基本方法。针对它们的优缺点,采取合理的将三者相结合的故障诊断方法进行故障诊断。在比较分析的基础上,将故障树的建立作为知识获取手段之一,采用基于框架和规则的知识库构建方案。利用神经网络的自学习能力,采用BP神经网络模型和Bayes网络模型组建系统的学习机。由于主要故障数据来源是FMEA表,根据知识获取的特点,建立空间相机故障树。故障主要以产生式规则表示。接着介绍了故障诊断推理机制。推理采用正反向混合推理。采用面向对象语言java和SQL Server作为开发工具。知识库的创建,推理机及解释程序等专家系统部分使用java来实现,知识库的存储使用SQL Server数据库来完成。对空间相机进行故障模拟,运用本专家系统进行故障诊断,结果表明专家系统可以对故障现象进行快速分析,提出的诊断结果基本符合实际。

全文目录


摘要  5-6
ABSTRACT  6-10
第一章 绪论  10-13
  1、1 课题背景与研究意义  10-11
  1、2 国内外研究现状  11-12
    1、2、1 智能故障诊断系统国内外研究现状  11-12
  1、3 论文研究的主要内容  12-13
第二章 专家系统的诊断方法研究  13-25
  2、1 专家系统介绍  13-14
    2、1、1 专家系统的概念和特点  13
    2、1、2 专家系统结构  13-14
  2、2 故障树分析方法研究  14-19
    2、2、1 故障树分析法中的基本概念和符号  14-16
    2、2、2 故障树的表示和分类  16-17
    2、2、3 故障树的建立  17-18
    2、2、4 故障树的定性与定量分析  18-19
  2、3 神经网络分析方法研究  19-23
    2、3、1 人工神经网络概述  19-20
    2、3、2 BP 神经网络概述  20-22
    2、3、3 Bayes 神经网络概述  22-23
  2、4 本章小结  23-25
第三章 专家系统的总体设计  25-37
  3、1 空间相机故障诊断方法的选取  25-30
    3、1、1 基于专家系统的故障诊断  25-26
    3、1、2 基于故障树分析法的故障诊断专家系统  26-27
    3、1、3 神经网络专家系统  27-28
    3、1、4 网上专家系统  28-29
    3、1、5 综合性智能故障诊断专家系统  29-30
  3、2 空间相机故障诊断专家系统的组成  30-34
  3、3 系统开发工具的选取  34-36
  3、5 本章小结  36-37
第四章 知识库的构建  37-54
  4、1 空间相机的知识获取  37-43
    4、1、1 空间相机概述  37
    4、1、2 空间相机主要故障模式与对策  37-39
    4、1、3 空间相机故障树的建立  39-42
    4、1、4 知识获取方法的选取  42-43
    4、1、5 基于空间相机故障树建立的知识获取  43
  4、2 空间相机的知识表示  43-48
    4、2、1 知识表示方法的选取  43-45
    4、2、2 故障树定性分析应用于知识表示  45
    4、2、3 面向故障树的基于框架和规则的知识表示  45-47
    4、2、4 神经网络应用于知识表示  47-48
  4、4 知识库的基本构成  48-49
  4、5 知识库的建立  49-54
  4、6 本章小结  54
第五章 推理机的构建  54-70
  5、1 推理策略的选取  54-60
    5、1、1 控制策略的选取  54-57
    5、1、2 搜索策略的选取  57-60
  5、2 面向故障树的基于规则和框架的推理设计  60-66
    5、2、1 基于规则和框架的推理  60-61
    5、2、2 冲突小节策略的选取  61
    5、2、3 故障树定量分析在推理机中的应用  61-66
  5、3 神经网络的推理设计  66
  5、4 推理机的实现  66-69
  5、5 本章小结  69-70
第六章 专家系统功能的实现  70-76
  6、1 JAVA 调用MATLAB 的实现  70-71
    6、1、1 环境准备  70
    6、1、2 将matlab 的m 文件生成为jar  70-71
  6、2 故障诊断专家系统的实现  71-75
    6、2、1 专家系统实现  71-72
    6、2、2 BP 神经网络故障诊断仿真  72-74
    6、2、3 Bayes 神经网络故障诊断仿真  74-75
  6、3 本章小结  75-76
结论与展望  76-77
参考文献  77-81
在学期间学术成果情况  81-82
指导教师及作者简介  82-83
致谢  83

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 自动化基础理论 > 人工智能理论 > 专家系统、知识工程
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