嵌入式控制系統(tǒng)故障診斷專家系統(tǒng)的研究與應(yīng)用.pdf

1、自從Willsky在1976年發(fā)表第一篇故障診斷方面的綜述文章后,故障診斷技術(shù)便蓬勃發(fā)展起來。隨著嵌入式技術(shù)的不斷成熟與發(fā)展,嵌入式控制系統(tǒng)已經(jīng)越來越廣泛地應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)當(dāng)中,對工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場的監(jiān)控與故障診斷已經(jīng)成為其中的一個重要應(yīng)用領(lǐng)域。
　　 目前嵌入式控制系統(tǒng)的故障診斷主要存在兩個問題:(1)由于故障診斷系統(tǒng)構(gòu)成復(fù)雜,而且開發(fā)這樣的診斷系統(tǒng)要求很高,需要對被診斷系統(tǒng)有深入理解,并保證系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。因此診斷系統(tǒng)的

2、開發(fā)一般存在開發(fā)周期較長,成本較高的問題。(2)大多數(shù)故障診斷系統(tǒng)只是針對單一的機電設(shè)備,當(dāng)要診斷其他機電設(shè)備或同一設(shè)備的不同型號時,就需要重新開發(fā)診斷系統(tǒng),這就造成了人力和財力上的極大浪費。
　　 本文充分考慮到嵌入式控制系統(tǒng)及其故障診斷本身的特點,力求在通用性及特定診斷的專用性上平衡,以提高診斷的正確率、實時性及穩(wěn)定性為目的,設(shè)計以下開發(fā)策略。
　　 (1)提出基于專家系統(tǒng)的診斷方法,并將嵌入式控制系統(tǒng)抽象成數(shù)字量、

3、計數(shù)量、模擬量、時序量、多維量及時間段量。這樣便可使嵌入式控制系統(tǒng)按照統(tǒng)一的方式來處理,提取出嵌入式控制系統(tǒng)的共性,使得診斷系統(tǒng)具有通用性的特點。
　　 (2)采用多種知識表示方法。如基于規(guī)則的知識表示、曲線擬合和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的知識表示等。同時引入模糊技術(shù),更能準確表達專家的經(jīng)驗知識,使得診斷效果更符合實際情況。
　　 (3)采用代碼自動生成技術(shù)開發(fā)診斷系統(tǒng)。本文對嵌入式控制系統(tǒng)進行抽象,使得診斷系統(tǒng)大部分代碼都相同,只有涉

4、及被診斷系統(tǒng)本身相關(guān)代碼有所變化。于是診斷系統(tǒng)的大部分代碼只需一次編輯,與特定診斷系統(tǒng)本身相關(guān)的代碼則可按一定策略自動生成。這種方式大大提高了故障診斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性及開發(fā)進度。
　　 (4)診斷系統(tǒng)按線程方式運行。本文提出的方法創(chuàng)造性地將診斷系統(tǒng)作為一低級線程與被診斷系統(tǒng)的控制程序一起運行。診斷線程的優(yōu)先級低于控制線程,這樣保證了不影響控制線程的實時控制,也使得診斷系統(tǒng)具有實時的功能。而傳統(tǒng)診斷方法將被診斷系統(tǒng)的特征數(shù)據(jù)傳送到診斷