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转子故障智能诊断系统的研究与实现

作　者: 陈于平
导　师: 伍星
学　校: 昆明理工大学
专　业: 机械电子工程
关键词: 故障诊断 智能系统 规则推理 案例推理
分类号: TH165.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


旋转机械中的转子是设备的核心部件,整个设备能否正常工作取决于转子能否正常运转。因此对转子进行准确、及时的故障诊断非常重要。专家系统,也称智能系统,是人工智能领域最为活跃和最富应用前景的一个分支,将智能系统应用于转子故障诊断领域,可以有效的保存和利用专家的经验知识提高故障诊断的效率。本文讨论了转子故障诊断智能系统的设计与实现。首先介绍了该系统建立的意义和背景,并对机械诊断、转子故障和智能系统进行了概述；然后介绍了智能系统的构成,及各个构成部分所使用的主要技术,主要包括知识表示方法、案例表示方法、推理机制等,并对所涉及的技术进行比较,提出了系统设计方案。随后,通过对转子常见故障特征的归纳分类,以及对智能系统相关技术的研究分析,对构建转子故障智能诊断系统的关键内容和总体框架进行了研究,着重研究了作为智能诊断系统核心的知识系统和故障诊断推理机的构建方法,采用面向对象编程语言按照该软件架构进行系统建立。最后在上述研究工作基础上,研究建立了一个集规则推理(RBR)和案例推理(CBR)于一体的转子故障智能诊断系统。本系统既可以使用相关领域的专业知识又可以利用以往的诊断经验,两者互为补充,从而提高诊断系统的故障分类的能力和准确性。采用仿真和实测数据的故障实例,对系统的诊断推理功能进行了基本验证。

全文目录


摘要  3-4
Abstract  4-10
第一章 绪论  10-14
  1.1 论文目的及意义  10
  1.2 机械设备故障诊断的发展状况  10-11
  1.3 智能诊断系统的研究现状及问题  11-12
  1.4 本文的研究方法  12-13
  1.5 论文的主要内容及安排  13-14
第二章 转子故障智能诊断系统相关内容  14-26
  2.1 转子系统介绍  14-19
    2.1.1 机械故障诊断方法的分类  14-15
    2.1.2 转子系统常见故障  15-19
  2.2 智能诊断专家系统模型分类  19-22
    2.2.1 基于规则的模型  19-20
    2.2.2 基于案例的模型  20
    2.2.3 基于模糊理论的模型  20-21
    2.2.4 基于行为的模型  21
    2.2.5 基于神经网络的模型  21-22
  2.3 智能诊断系统特点及构成  22-24
    2.3.1 知识系统  23
    2.3.2 推理机  23-24
    2.3.3 解释机制  24
    2.3.4 接口  24
  2.4 本章小结  24-26
第三章 转子故障智能诊断系统的设计  26-40
  3.1 系统总体结构设计  26-27
  3.2 知识库的设计  27-31
    3.2.1 参数的选取  27-28
    3.2.2 知识的表示  28-29
    3.2.3 知识库的设计  29-31
  3.3 案例库的设计  31-32
    3.3.1 案例的表示  31
    3.3.2 案例库设计  31-32
  3.4 推理机的设计  32-38
    3.4.1 推理方法  32-36
    3.4.2 控制策略  36-37
    3.4.3 本系统的推理机制  37-38
  3.5 解释机的设计  38-39
    3.5.1 解释机制介绍  38
    3.5.2 本系统的解释方法  38-39
  3.6 本章小结  39-40
第四章 转子故障智能诊断系统的实现  40-54
  4.1 系统架构的分析  40-42
    4.1.1 用例分析  40-41
    4.1.2 领域建模  41
    4.1.3 概念性架构分析  41-42
  4.2 系统的架构设计  42-45
    4.2.1 逻辑架构  42-43
    4.2.2 组件架构  43-44
    4.2.3 运行架构  44-45
  4.3 系统编程语言环境介绍  45
  4.4 系统各功能模块  45-53
    4.4.1 登陆及初始界面  46-47
    4.4.2 知识库查询及管理  47-48
    4.4.3 案例库查询及管理  48-49
    4.4.4 诊断推理及解释  49-51
    4.4.5 结论查询与导出  51-53
  4.5 本章小结  53-54
第五章 系统测试与验证  54-58
  5.1 系统仿真验证  54-55
  5.2 实验数据测试  55-57
  5.3 本章小结  57-58
第六章 结论与展望  58-62
  6.1 论文总结  58-59
  6.2 主要创新点  59
  6.3 研究展望  59-62
致谢  62-64
参考文献  64-68
附录 攻读硕士期间发表论文  68

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中图分类: > 工业技术 > 机械、仪表工业 > 机械制造工艺 > 柔性制造系统及柔性制造单元 > 故障诊断和维护
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