圖1故障診斷專(zhuān)冢系統功能示意
(2)知識庫管理模塊:由事實(shí)庫、規則庫、條件庫和結論庫組成。該模塊能為知識庫的建立和維護提供各種操作。借助于該模塊,用戶(hù)(只針對特權用戶(hù))可以方便地對事實(shí)庫、規則庫、條件庫和結論庫進(jìn)行輸入、修改、添加、刪除、瀏覽等操作。
(3)診斷推理模塊:該模塊只有一個(gè)規則推理項。系統根據獲得的癥狀信息,啟用有關(guān)規則進(jìn)行推理,最后給出可能的故障原因。
(4)診斷解釋模塊:由推理過(guò)程和中間結果兩項組成。該功能可以存儲初始的診斷信息和診斷推理過(guò)程中的各種信息,并對本身的推理過(guò)程做出解釋。
(5)系統維護模塊:由一般用戶(hù)和特權用戶(hù)兩項組成。一般用戶(hù)與特權用戶(hù)主要的區別就是一般用戶(hù)不能對知識庫進(jìn)行添加、刪除、修改等操作。
2.知識庫
SCYl4—1型軸向柱塞泵容易出現以下7種典型故障。
?、俨慌庞突驘o(wú)壓力。
?、谳敵隽髁坎蛔?。
?、蹓毫Σ蛔?。
?、墚惓0l(fā)熱。
?、菡駝?dòng)噪聲大。
?、掭S封漏油。
?、邏毫Σ环€定,流量不穩定。
因此,對每種故障現象建立故障樹(shù),分故障現象設計不同的知識庫。在人機對話(huà)推理過(guò)程中,選擇要診斷的典型故障現象,調用相應的知識庫,然后進(jìn)行推理,從而避免了推理過(guò)程中的“組合爆炸”。綜合考慮現有的知識表示方式及故障原因和故障征兆間的因果關(guān)系,確定采用基于規則的知識表示方式對故障及故障原因進(jìn)行數據結構的組織。產(chǎn)生式規則的表達形式是:if P then Q,或者卜Q(chēng)。其含義是:如果前提P被滿(mǎn)足,則可推出結論Q或執行Q所規定的操作。
以軸向柱塞泵“輸出流量不足”故障建立故障樹(shù),如圖4—40所示。其中,頂事件A為“輸出流量不足”。中間事件:B1為“容積效率低”,B2為“產(chǎn)生氣穴”,B3為“產(chǎn)生氣泡”,C1為“泵內部零件磨損,泄漏嚴重”,C2為“泵裝配不良”。底事件1、2、3為引起B3的原因事件,4和5為引起C1的原因事件,6和7為引起C2的原因事件,8~18為引起B2的原因事件。
圖2軸向柱塞泵“輸出流量不足”故障樹(shù)
設計知識庫時(shí)將創(chuàng )建事實(shí)庫、全局數據庫、規則庫、規則條件庫和規則結論庫5個(gè)庫。
事實(shí)庫用于存放所有故障、故障原因等文字性描述,并對每一條信息編碼,碼值以每個(gè)故障名稱(chēng)縮寫(xiě)為前綴,如FR001(圖2中的A)表示軸向柱塞泵輸出流量不足。
全局數據庫用于存放問(wèn)題的初始事實(shí)、推理得到的中間結論以及最后結果等。例如,軸向柱塞泵發(fā)生某故障,全局數據庫中有輸出流量不足(A)、產(chǎn)生氣泡(B3)等初始故障信息和事實(shí),推理過(guò)程中得到的規則沖突集以及最終結論等。
規則庫存放每一條故障規則,并對每條規則進(jìn)行編碼,如FRRule001表示if A then B1等。由于此故障樹(shù)中只有或節點(diǎn),不存在與節點(diǎn),因此在拆分成故障樹(shù)時(shí)由或連接的父子節點(diǎn),應拆分成對應子節點(diǎn)數目的幾條規則。例如,圖2中A與B1、B2、B3之間由或連接的父子節點(diǎn),應拆分為規則:if A then B1,if A then 132,if A then 133。
規則條件庫中存放的是各條規則的條件部分,每個(gè)條件對應一條記錄。
規則結論庫中存放的是各條規則的結論部分。
3.推理機與系統