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船舶减摇鳍智能故障诊断系统设计研究

孙蓉  
【摘要】: 船舶减摇鳍是舰船常用的复杂机、电、液一体化的减摇设备,减摇鳍装置的结构复杂性,使得减摇鳍的故障诊断与维修成为一项专业性很强的复杂工作。一般技术人员很难在短时间内进行故障定位和排除。利用专家系统理论,研制工程实用化的诊断系统成为一种需要。前期研究人员已对减摇鳍故障诊断专家系统作了许多有意义的研究,分别采用不同的编程语言实现了系统雏形。为了符合工程化和商业化的要求,本论文对现有诊断系统作了进一步的研究和改进。 本文首先分析了某型减摇鳍控制系统的组成和工作原理,结合减摇鳍控制系统的结构和工作原理,对减摇鳍控制系统的故障特点进行了分析,收集了大量减摇鳍故障诊断知识,建立了减摇鳍控制系统的故障树;由减摇鳍故障树提取了一定数量的故障诊断规则,利用Access数据库建立了减摇鳍故障诊断专家系统的知识库,从故障树提取诊断规则使知识库体系结构更加符合专家进行减摇鳍故障诊断的思维方式,产生式的知识表示方法使知识库进一步完善,便于推理机的实现;接着分析了现有诊断系统推理机存在的问题,结合现有推理机的优点,依据工程可实现化原则,对推理机作了些改进研究,在设计推理机时考虑了推理方法、推理方向、搜索策略三个方面的问题,采用主观Bayes方法处理不确定性问题,使用领域专家为每条规则提供的两个规则强度LS和LN,较好地处理了由随机性引起的不确定性,对推理方向和搜索策略进行改进,在故障诊断过程中增加了系统推理知识的补充过程,以避免盲目推理,提高诊断效果;最后选择Visual C++6.0和Windows XP作为减摇鳍故障诊断系统的设计语言和开发平台,结合工程实践,设计了人机界面友好及支持模糊查询的减摇鳍故障诊断系统框架,使用户更容易操作,且降低了对用户层次的要求。


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