智能故障诊断的构成ppt课件.pptx

11. 智能故障诊断的基本结构智能故障诊断的基本结构o 两大部分：故障检测与诊断故障检测与诊断、故障容错控制智能故障诊断与容错控制的基本结构智能故障诊断与容错控制的基本结构2故障检测与诊断模块的主要任务故障检测与诊断模块的主要任务o 故障检测与诊断故障检测与诊断：就是从监控对象中适时准确地检测出故障信息，并对故障产生的原因、部位、类型、程度及其发展做出判断。o 其主要任务主要任务通常包含以下几个方面的内容：n获取故障信息；n寻找故障源，确定故障的位置、大小、类型及原因；n评价故障的影响程度，预测故障的发展趋势；n对检测诊断结果做出处理和决策。3故障检测与诊断模块的基本要求故障检测与诊断模块的基本要求o 1）对故障具有强检测能力对故障具有强检测能力n故障检测能力的强弱，一方面反映了检测诊断模块对故障的检测能力，另一方面也直接影响故障诊断的效果n对弱故障信号和早期故障信号，故障检测能力尤为重要o 2）对故障具有强诊断能力对故障具有强诊断能力n能综合运用多种信息和多种诊断方法，以灵活的诊断策略来解决诊断问题；n能通过使用专家的经验，而尽量避开信号处理方面复杂的实时计算；n能处理带有错误的信息和不确定性信息，从而相对降低对测试仪器和工作环境的要求。4故障检测与诊断模块的基本要求故障检测与诊断模块的基本要求o 3）尽量采用模块化结构尽量采用模块化结构n结构应当模块化，使之可以方便地调用其他应用程序n如维修咨询子模块、模拟故障诊断子模块等o 4）具有人机交互诊断功能具有人机交互诊断功能n现代设备的复杂性，要求综合运用多种知识源（浅、深知识）来求解复杂问题n用户适当地实时参与，将使诊断速度更快、准确性更高n用户参与有主动和被动两种方式：主动参与可干预和引导推理过程；被动参与只回答提问，而不干预推理过程5故障检测与诊断模块的基本要求故障检测与诊断模块的基本要求o 5）具有多种诊断信息获取的途径具有多种诊断信息获取的途径n获取的诊断信息越丰富，则诊断效果越好n首先，应具有自动获取状态信息（当前、历史）的功能n其次，应能通过人机交互获取状态信息o 6）对问题求解应当实时和准确对问题求解应当实时和准确n实时：一旦发现故障迹象，应立即开始诊断工作n准确：输出结果应当细致明了，对于并发故障允许输出多个诊断解，对于同一故障则只有一个诊断解，对于征兆不完备情况应输出按权值排序的多个候选故障解6故障检测与诊断模块的基本要求故障检测与诊断模块的基本要求o 7）具有学习功能具有学习功能n现代设备的复杂性以及新知识的不断涌现，导致专家现有知识的不足n要求系统具有被动和主动（自学习）获取新知识的能力o 8）具有预测能力具有预测能力n应能预测故障的发生和发展，以便在故障没有发生之前采取措施，将故障消灭在萌芽状态，使损失减为最小o 9）具有决策能力具有决策能力n故障出现前，应能提前预测故障n故障出现后，应能对故障做出决策并提供维护方案72.1 故障检测与诊断方法故障检测与诊断方法o 1）基于数学模型的故障检测与诊断方法o 2）基于参数估计的故障检测与诊断方法o 3）基于信号处理的故障检测与诊断方法o 4）基于知识的故障检测与诊断方法o 5）基于实例的故障检测与诊断方法o 6）基于模糊理论的故障检测与诊断方法o 7）基于神经网络的故障检测与诊断方法82.3 故障检测与诊断中的机器学习技术故障检测与诊断中的机器学习技术o 故障诊断的智能化水平与系统的机器学习能力密切相关，机器学习技术是提高智能故障诊断能力的主要途径。n 1）知识获取技术n 2）深浅知识集成表示方法n 3）规则更新方法n 4）机器学习策略94）机器学习策略）机器学习策略o 机器学习策略：简单学习、交互学习、独立学习o 不同阶段采用不同学习方法：n元知识学习阶段简单学习为主n领域知识学习和知识库丰富阶段交互学习为主n诊断工作能力改善阶段独立学习为主智能故障诊断中的机器学习策略结构图智能故障诊断中的机器学习策略结构图