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智能家电故障诊断系统研究与应用

作 者: 马颖
导 师: 杨素英
学 校: 大连理工大学
专 业: 控制理论与控制工程
关键词: 故障诊断 动态建模 故障树 模糊推理
分类号: TP273
类 型: 硕士论文
年 份: 2011年
下 载: 37次
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内容摘要


故障诊断技术日益成熟和家用电器广泛应用的情况下,本课题综合应用专家系统、故障树分析法、模糊推理技术等多种智能诊断方法,以家用电器设备为研究对象,设计研究了家电故障诊断系统,实现家用电器的智能故障诊断。根据家电故障诊断系统的发展需求,系统分为家电离线故障诊断和家电在线故障诊断两方面设计。在家用电器离线故障诊断系统中以专家系统作为智能故障诊断的平台,通过故障树分析法明确故障征兆和故障原因之间的关系,从而结合专家的先验知识完善专家故障知识库,并利用模糊推理的方法实现专家推理机,以网页作为人机接口人为的输入得到故障现象的模糊隶属度信息,从而完成模糊推理过程,得到离线故障诊断结论,并在专家系统解释机制下给出解决方案和维修建议。家电在线故障诊断的难点在于建立家电诊断的动态模型,通过实时采集家电运行的状态信息,分析家电的工作特性,引入最小二乘法动态建立在线故障诊断模型,进一步根据专家经验和实际测试结果选取故障的隶属函数,进行故障的模糊推理,在家用电器发生故障时得到故障诊断结果,给出故障原因以及最优解决方案。本课题以电饭煲作为研究对象,分析电饭煲煮饭的温度曲线特点,用最小二乘法可以得到电饭煲锅顶和锅底的动态诊断模型。这种建模方法只要在不同米量下经过适当的实验测试即可得到其他类型电饭煲的动态模型,有很大的适应性。经实验测试证明,系统的离线故障诊断准确性能达到80%。电饭煲在线诊断模型能够满足故障诊断要求,其中电饭煲锅顶的温度曲线稳定性较高,所建立模型精确度很高,与实际测量误差不超过0.05%,具有更高的故障诊断准确性;而锅底温度传感器离发热盘比较近,温度变化大,锅底模型误差不超过0.20%,故障诊断结果也有较高的准确性。

全文目录


摘要  4-5
英文摘要  5-9
1 绪论  9-14
  1.1 选题背景和意义  9
  1.2 故障诊断技术的发展和现状  9-13
  1.3 本文主要工作  13-14
2 智能家电故障诊断系统架构  14-17
  2.1 设计目标  14
  2.2 系统组成结构  14-15
  2.3 系统故障诊断流程  15-17
3 智能家电离线故障方法研究  17-32
  3.1 家电离线故障诊断解决思路  17-18
  3.2 故障诊断专家系统  18-20
  3.3 故障树诊断法  20-23
    3.3.1 故障树分析法  20-21
    3.3.2 电饭煲故障树分析  21-23
  3.4 模糊推理  23-32
    3.4.1 模糊推理基本思想  24-25
    3.4.2 模糊故障诊断原理  25-29
    3.4.3 隶属度函数确定  29-30
    3.4.4 输出识别  30-31
    3.4.5 电饭煲离线模糊诊断实现  31-32
4 智能家电在线的故障诊断  32-45
  4.1 家电在线故障诊断解决思路  32-33
  4.2 电饭煲多段动态建模  33-41
    4.2.1 电饭煲工作过程分析  33-34
    4.2.2 米饭量模糊推理  34-36
    4.2.3 加热阶段模型同米量关系  36-37
    4.2.4 最小二乘法确定加热阶段模型  37-40
    4.2.5 电饭煲动态诊断模型的整合  40-41
  4.3 在线故障诊断模糊推理  41-45
    4.3.1 隶属函数确定  41-42
    4.3.2 电饭煲在线模糊诊断实现  42-45
5 实验与分析  45-52
结论  52-53
参考文献  53-55
攻读硕士学位期间发表学术论文情况  55-56
致谢  56-57

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 自动化技术及设备 > 自动化系统 > 自动控制、自动控制系统
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