基于规则的智能仪器故障诊断专家系统.pdfVIP

2012正 仪 表 技 术 与 2012 第 12期 Instrument Technique No．12 基于规则的智能仪器故障诊断专家系统 牟 翔，项 安，张 乐，周茂林 (同济大学电子与信息工程学院，上海 201804) 摘要：针对对智能仪器进行故障维护需要耗费大量人力物力且效率较低的问题，提 出了使用专家系统进行故障维护 的方案。介绍了专家系统的结构和不确定性推理方法。以智能金属检测机为实例，建立了故障分析树并据此导出故障诊 断规则树，利用可信度进行基于规则的正向推理，使用Ruby语言构建了故障诊断专家系统。使用20个故障样本对其进 行测试，结果表明该专家系统能够正确诊断大多数故障，可供实际使用。 关键词：专家系统；智能仪器；规则；故障诊断；不确定性推理 中图分类号：TP277 文献标识码：A 文章编号：1002—1841(2012)12—0106—03 Rule—basedFaultDiagnosisExpertSystem ofIntelligentInstruments MOU Xiang，XIANG An，ZHANGLe，ZHOU Mao—lin (ElectronicandInformationEngineering，TongjiUniversity，Shanghai201804，China) Abstract：Ittakesmuchmanpowerandmaterialresourcestomaintainintelligentinsturments．Tosolvethisproblem，asolution ofusingexpertsystem wasproposed．Thesturctureofexpertsystem andamethodofuncertaintyreasoningwasintroduced．Fauhsof intelligentmetaldetectorwerestudiedandclassifiedinordertodraw thefailureanalysistreesandruletrees．Usingcertaintyfactor forrule—basedforwardreasoning，afaultdiagnosisexpertsystem wasbuiltupwithRubylanguage．Thesystem wastestedwith20 faultsamplesandtheresultsshow thatthesytem isabletodiagnosemostofthefaultsandcanbeusedofrpracticalproduciton． Keywords：expertsystem ；intelligenceinstrument；rule；faultdiagnosis；uncertaintyreasoning 0 引言 1．2 专家系统的推理方法 随着计算机技术、网络技术的发展 ，智能仪器的大规模使 按推理时所用知识的确定性来划分 ，分为确定性推理和不 用正成为现实。仪器的智能化同时也意味着精密 、复杂化，这 确定性推理。确定性推理是指，推理时所用的知识都是精确 往往降低了系统可靠性，增加了仪器设备故障几率。而智能仪 的，推出的结论也是确定的，其真值或者为真，或为假，没有第 器一旦出现故障，将需要设备制造商花费大量的精力进行维 三种情况出现。不确定性推理是指，推理时所用的知识都是不 护。因此 ，设备制造商迫切需要一种技术以降低维护成本，提 精确的，推出的结论也不完全是肯定的，真值位于真与假之间， 高维护效率。专家系统作为一种模拟人类专家进行推理的技 命题的外延模糊不