自动驾驶仪故障诊断专家系统设计

自动驾驶仪故障诊断专家系统设计（自动化专业硕士毕业论文整理的小论文）[3][4]收稿日期:2023-03-28向为[3][4]收稿日期:2023-03-28向为飞行控制系统故障诊断及其专家系统技术;章卫国自动驾驶仪部件按照更换可行性分为外场可更换(1956),男,安徽南陵人,教授,博士生导师,主要研究方向为组件(LRU)和内场可更换组件(SRU),针对这两种组先进飞行控制和智能控制;刘小雄(1973),男,陕西周至人,件的诊断和维修要求不尽相同。本文主要针对LRU故障诊断推理,使诊断信息在故障树的结构中体现得较为明晰。根据自动驾驶仪系统故障知识特点,设计了一种基于故障树的推理机制对系统进行故障诊断。建立了某飞机自动驾驶仪故障树,设计了针对故障树数据库的先序遍历推理机和解释机制,进行合乎故障树模型的树关联知识获取,结合相应的维护修理知识和BIT检测结果,完成专家系统的知识更新和对系统的故障诊断。初步实验结果表明,故障诊断准确,该专家系统具有一定的实用性和扩展性。自动驾驶仪是涵盖了许多子系统的集成系统,涉互,用户须确认中间现象参考文献：夏勇参考文献：夏勇.基于故障树的运载火箭故障诊断专家系统[D].重庆:重庆大学,2007.及部件种类较多,故障因果关系复杂,针对该系统的原理细化,但是用户须通过指向特定子树以断方法在其维护修理时的需求较高。确认推理流程来进行诊断。许多故障数据库的建随着机内检测(BIT)技术的完善,越来越多的自立在地面测试中获得宋云雪,史永胜,钱礼斌.飞机起落架故障数据库模型与实现方法研究[J].飞机设计宋云雪,史永胜,钱礼斌.飞机起落架故障数据库模型与实现方法研究[J].飞机设计,2002(1):14-17.关键词:自动驾驶仪;故障树;专家系统;作为定性故障模型,故障树方法对于飞控系统较关联知识获取,从而完成专家系统维护;结合相应的维为有效NandaM,RaNandaM,RaoS.Aformalmethodapproachtoanalyzethedesignofaircraftflightcontrolsystems[A].Proceedingsof3AnnualIEEESystemsConference[C].Vancouver,BC,2023:64-69.乏自动化手段,通常是用户按照相应测试步骤,经专家于树结构的故障树数据库设计及其有限遍历推理机;披系统设进行蜻试探畏性诊毙断。足比如掉有些虽故障培树诊骄断系怜统虽搂然茅通过走故障兴树的石推理发机制狗来实店现对刮该类梦系统坊的知故障膜诊屋对故锐障对抽象建弱立了托完备税的故以障树吗,洒但过晓于依楚赖人策机交宜断境,册并设龟计了顽相应图的解即释受方拼法枯;奥最后侨通过磁实例钥验证姓该系负统小的实哲用性予和可雄扩展社性。及作者忆简介邮:钓张竞债凯坐(爪19兔81跨),痒男终,役河北顽泊头逗人怀,隙博士泪,中主道要研剪究方值1补自动子驾驶昨仪故错障树役拓扑廉结构犁工学葬博士严,泪主要蔽研究附方向强为飞杰行控济制与益仿买真册、骄容辈错控励制烈、岂智能殿计盐算等催;用朱江猫乐愿(肤19论82汽),笑男喇,辰安徽夏蚌埠崭人闷,稼博芳士蚀,烧主要途研权究方笔向为戚及其披相关畅数据匹连线壁进行抛故障巨诊断猾。热飞行糊容错撕控制斥。墙当前两高可吉靠性蜡民机悲常采扎用多录余度涝飞控慨系统毛配座置趴方[5][6][[5][6][5]渴式愧,恢其中冬又以糖四余鞭度比傲较监欢控和王三余稠度自永监控井方式嚷最适为常熔用宋翔贵,张新国.电传飞行控制系统[M].北京:国防工业出版社,2003:宋翔贵,张新国.电传飞行控制系统[M].北京:国防工业出版社,2003:125-131.寸方式擦在提蛇高监嗽控效锐率、声降低事多余阀度配毁置成亏本和览增强确系膛统的竖故餐障容艇忍幕能力踪方汗面都锯有险着较鹊好分的应循用前删景王纪森,王纪森,余洋,梁海毅.一种自监控二余度舵回路设计方法[J].机床与液压,2007,35(4).令因此糠,垄本专怪家系炼统针播对三陆余度伏配置忙的自辫动飞星行系销统进阳行诊换断。樱对可宣靠性剧要求碍较高恐的民珍机余状度通夏道运至行状五态主称要廊为热街并行惭运行染方式怠,宗故不太用考烘虑貌冷备洽件逻惊辑形蝇式姜涛,姜涛,谢晓方,宇伟.ARINC429总线在航空设备中的应用[J].航空计算技术,1997(3).苏此外偿,裹自动捎驾驶掠仪设篮备异绿常有认时并冒非仅鹊由故井障引户起掩,屋人贱工配警平或异复飞径等操缎作也两会导按致驾赌驶仪漏自动肥断开止,梯这些架因素所也应毙作为片设备河异常驰原因赖在建窄立飞故障继树时篇考虑副进企去斧,茂以免衬系统运误报恩。根交据上辰述对范余度忙配置炭和故阳障信山息嘱逻辑叼结构乎的分散析使,犬可以蓬设计改如图雪1保所示使的故趣障树顿。月图篇1贼中顶敲级故港障征浩兆是饥以飞宅控系驴统的彩自动晚驾驶专仪画为核叠心湿,酷它所正表征缎的是识∃狼自动冷驾驶系仪自鱼动断子开尘%;哀逻辑或符号案∃松%够表示克∃苍与慈%跟逻辑盼,批∃侄%兰表示兔∃该或衰%总逻辑疤;启方块触节点硬∃踪%永描述雁的顶歪事件俩和中句间事脊件表谢示优∃关系统革级故注障券征兆凤%往和怨∃客中间膜故障尖征兆撒%;埋圆形州节点诉∃阿&有%销的基缓本事炉件秃表示身∃玩故障膜原因蜘%恢。腥AH预C夸和乔FC柳C屈分别耽表示炒姿态狱航向盏计弦算机征和飞香控鞠计算授机。2丢故障制诊断瓦专家毙系统图1扩自动层驾驶劳仪自化动断待开故愤障树枯散信谊息。营该类趣信息背是诊违断需姨要的紧主要坑数据办源挑。信做息字蜂各段狼定义部如表低1隆所示治。承表水1虾AR薯IN邀C4陵29简信息逆字各幕段定陵义扇基于他故障零树推蚁理的循自动越驾驶的仪故群障诊皮断专瞒家系根统仰的总睛体结寻构如腿图铃2候所示划。系密统工教作主误要分哀为飞映行数辆据鞭接收锣和处棍理、度故障扛知识吩获取田以及搜故障曾诊断毙3垮个过盈程。恨2.搅1森数据熔存储拳、旦接收替和预莲处理32念奇偶薯校验批位繁31枕~及30勤符号曾状态志矩阵饰29浊~姐11樱数据田区创10熄~斩9袄源裕/惑目的啄识别赢位萌8~羊1娇标志衰位椅飞行秒参数桥和订B校IT鞋信息英存储该的主记要形恳式是蹄AR以IN赢C4宁29桶信息螺字王建新,杨世凤,隋美丽.LabWindows/CVI测试技术及工程应用[M王建新,杨世凤,隋美丽.LabWindows/CVI测试技术及工程应用[M].北京:化学工业出版社,2006:386-434.赚式便:核BN锣R绵、工BC惧D颠、离届散、弹维护锯和搜A杨I矮。其椒中离货散数械据厦(谁即辛D浆IS织C少数据船)俭表示遭离散捉量胃,粉主要团表征挂设备乎状态间、操弦作等管离伏该类奖信息善字的直最直往接表料示形舰式是滤二进累制戒,呢此外景还死可以芦通过利十六械进制贫和十角进制以间接刚表示草。标像志位伯(海前途8扎位厨)质一般疤表示艘该信停息字孕名称恨、总周线类止型等受信息填,宾机载河数狂据发造送端烫发送酿的数缘据先钟将其脏摘除缺。而绪从第塞9~葬32忌位的斤信息赞在垮I即C瓣D赏文档僵中均香有定捏义磨,穴这些汇位主数要岸表示使部件键的10架工作烟状晒态、料操遮作模品式竿等信随息。共比请如用独一个粗十进职制群数10歪10静24缴(丧2洒)坝表示净某个学信息蒙字鲁的值宿,全说明食从第骑9援位开异始清,包行故榜障诊克断的慧推理拴是反海向链众推理GiarratanoJC,RileyGD.专家系统:原理与编程[M].北京:机械工业出版社,2005:16-20.创,宗即已碑知征秘兆逮,铁在浓向左壳数的虑第坟10熄个数颗(径相当柳于第快[智10遮]狡18衫位较)挪被置奴∃拦1%痛,申根据[9]除假设惕征兆先发生屑为真疗的基狠础上造,巡获得撕支持贵该征尝兆发[9]肢其他式事件轿的过证程刃。技踢术实黄现如沿下所舅述。赚IC培D顾世哲.ARINC429数据测试分析仪的研究与实现[D].西安:西北工业大学,2006:16-18.谦信息果查找孙第伤18延位定螺义夏,单即可楼判断朱出其谦所表丽示的屑当检炕测到秀某时闭刻出乳现系费统故拣障跃征拦兆笨(经比如燃自动爽驾令具体刮信息死。记数据深接收六和预主处理坚主要诱读取筹飞行扬数据层服务三器发丢送邻来的耻信息桐,蹄并将翼信息耗中所洒需的国数据翅写入警以参教数名掘命名酱的参抖数文佛件论(悼图哥2为中的觉工作夸内存扔)泥中。昏驶仪感自动脏断开党或无耽法正容常接茄通粒)则时墨,劳诊塑断程任序开万始进悼行故心障树躲推理猛诊断换,狮以顶享事件团为起必点进睛行基滔于先套序遍李历的慨查找罢(张如图柿3始所示繁)悲。在牵查找谦每个娇节点际时急,污根据口该远节点危的千∃艰Pa参ra爸m蛮et丝er史%遣属性控值歪(回如表岔2型所示税),萌打开蔑相应吩参俊数数载据文挠件伪,郑将数龙据自文件密中的元该时忠刻值惩和该姻节点吐的夜∃权P茧ar蠢aV绑a泡lu疼e%领属性尝值进承行馋∃鸽&搞%虽运俱算北,什若运宽算作结果伤仍忍为周∃博P老ar袖aV程a莫lu驱e%呀属性译值惜,导于是删匹配丑成功被,贺这艰说明继该故梦障树血节点裕为系读统故叛障征太兆的孩一个竭故警障原普因。没如此够,院遍历馒完汇所有粪节点咱后租,礼结束城诊断糟。图2限故障让诊断灶专家欧系统刃结构侄图2.2慕知识腹的表矛示和荷获取倦知识帮主要缎指基泄于故被障树换形式疤的诊缺断规殖则和汽逻辑颠。牢知识关获取防技术眨的基碗础是秃建立有有效障的知剃识表梁示和巨存储孕方临式娇,六根据征图院1奶的故家障树集,性结合炊信息充字的拾相应麦值誓,已可以袜设视计数员据表抱,良通过好各字谋段定监义螺,估描述咱故障变树节皱点信寿息城,概并南以此赔为核无心设垫计关把系数壳据库乖,钻便烈于圾在故蹲障诊硬断专笛家系陡统中覆操作比。数才据表逼定义壶如塌表则2迅所示遭。捞表丘2记表糖2SEQ表2\*ARABIC勒1缺故障锻树节随点事并件数煌据表箱字段膜名乳数据替类型庙说盯明炊ID古数字赌用于绣识别佳故障汤树各澡节点扮的数段字代献码图3津遍历笛函数妻主要哨流程句ev医en盒t胀am呀e文本掉节点游故障慢信息找根据束图瘦3柜的遍里历流洞程结婚合图锻1笑的故锹障树超,艰得到帝故久Pa策re盆nt恋nu四m巡be搬r_霉ch叙il迷dr帜en逆Lo剧g摆ic拆al陡ga饲te竟Pa齐ra场m赢et泛er挡Pa玻ra魂Va族lu掏e数字数字文本文本数字渴节点醒上一诱级辱ID率节点积的子包事件隶个数绍子事振件节愚点的甜逻辑捆关系典确定摘该事采件发谱生的氧32垫位参险数信就息字锤名狱表征犹故障朴事件插发淘生的拜32端位参品数信滚息字编值浴障事蝴件的弃检索档序列漫如图良4坏所示帐(杏事件鸡已编帜号玉)代。齿2.县4姻解释做机制钞专家尚系统可应用救的领杜域专炸家知为识包碧含许朽多经来验性并信郊息讽,抽因此疯通过迹解释佳机制蚂阐明呢诊断挠逻辑拾和策潜略可碎以提特高微专家样系统京透明吨度。径较为维常用男的解腾释方北法有取预挑置文烦本透法、可执行堆跟踪悉法、漠策略份解释牺法和压自动洗程序内员法哨等。早本系灾由于亮本系慌统以脾La链bW竹in奸do缺w伯s/猫CV分I榆为开焰发环悉境并,否因命统采盼用执岭行跟写踪法础。[8]移此采版用树膛控件弱表示良故障伍树结缠构肿,愤树项括控件隐则表诉示故[8]茅树节降点事枣件信怜息遍,衔控件绝ID亲和故孙障树养事件瞒ID侧绑定歼。活所有抗操忘作借杏助表晒格控押件、倾树控鸡件和杰数据铸库接赞口函锦数完铲成悦,碧这些裕工具墙在扑L雾ab组W模in炭do两w评s尺/C宿V悬I蜡中均述有封垄装暑,追不再也赘述房。霜2.街3汇推理泻机制卫根据疲该法问,编解释猪机制该分为先两个踏部分咱:搅故障粉树遍斗历显著示和胃诊断距结论坚。前战者在侄故障允诊断编流程字执行分中即昌已经付得研到匹烦配事土件越ID签序列储,貌再通谢过遍葬历显纠示故杰障树载并框损选故蛮障树和相应送树项息控件剖进行肝可视宽化解允释松;某后者亩则利墨用已工得飘到陆的筋匹配肿序列缝以及央符合众故障妻树的混逻辑肯语言猫组成软诊断浩结净图尚4顶故障协树诸御事件针检索小序列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