基于模糊推理的風(fēng)機故障診斷專家系統(tǒng)
引言在治金等行業(yè),風(fēng)機如鼓風(fēng)機風(fēng)機等圮種重要的設(shè)備,旦發(fā)生故障,會造成嚴(yán)重的后果。
何保證風(fēng)機運汀的安乍性和可靠忭具有屯要的意義。風(fēng)機是高速旋轉(zhuǎn)復(fù)雜系統(tǒng),種類繁多,結(jié)構(gòu)各異,對不同的具體設(shè)備其故障模式及原因存在很大系統(tǒng)。
故障診斷專家系統(tǒng)故障診斷專家系統(tǒng)是人工智能在設(shè)備故障診斷中的應(yīng)用,它模擬人類專家解決問的思維和方法進行智能診斷,風(fēng)機的專家系統(tǒng)的構(gòu)成及診斷過程如闖1.
在6個組成部分中數(shù)據(jù)濟知識庫和推理機為專家系統(tǒng)的核心部分。最6將診斷結(jié)果。1接生成專家系統(tǒng)報巧。并提供相應(yīng)的診斷和維修建議。具體步驟為初步診斷和精確診斷;由主導(dǎo)征兆參數(shù)確定故障原因類別;由諸故障原因類中確定類;1故障原因類確定故障次原因;由故障次原因查找次原因及防范對策。
知識庫和推理機知識庫是專家系統(tǒng)的核心,知識庫信息量大,使有限的計算機容量難以適應(yīng),所以應(yīng)設(shè)法在保證知識庫可用性和有效性的前提下,盡量減少知識庫在計算機中的內(nèi)存開銷,保證推理過程中有足夠的內(nèi)存容量,系統(tǒng)采用了知識庫覆蓋技術(shù)即將整個知識庫劃分為若干個子知識庫,每個子庫對應(yīng)于類故障,每個字庫又由若干由用戶指定的故障類別字庫組成。每類故障的診斷知識存入個磁盤文件。當(dāng)系統(tǒng)需要使用知識庫中的知識時,僅將有關(guān)的故障分類內(nèi)容裝入內(nèi)存數(shù)據(jù)庫,不用的知識則可以從內(nèi)存中清除,這樣就可以使系統(tǒng)運行在較小內(nèi)存容量的機器上,部分故障診斷知識庫簡如1.
轉(zhuǎn)子不平衡油膜渦動,轉(zhuǎn)子不對中心。
3件開發(fā)環(huán)境傳統(tǒng)的專家系統(tǒng)般都采用人工智能語言,雖然有定的靈活性,但是也存在些缺點被建專家系統(tǒng)的時空效率低;維護知識庫困難;計算和輸入輸出支撐能力差;缺少軟件工程支撐工,可移植性差,造價昂貴,過分強調(diào)描述性,忽略過程性等4.采用般高級語言如,8也16等語言卻能克服上述缺點,并逐步取代統(tǒng)工智能語言。
提供的人數(shù)據(jù)庫對象控件組人00,能實現(xiàn)高效通用的數(shù)據(jù)訪問,提供知識檢查功能,保證知識庫滿足有效性完備性和致性。因而采用++81如1.6作為專家系統(tǒng)的開發(fā)工具5.系統(tǒng)的綜合數(shù)據(jù)庫部分米用,+8出此16自帶白勺數(shù)據(jù)庫引擎管理器30入如1把1扣,1和數(shù)據(jù)庫桌故障征兆故障類別特征頻率為轉(zhuǎn)頻的倍頻;振動方向為徑向;軸心軌跡為橢圓;振動隨轉(zhuǎn)速變化明顯轉(zhuǎn)子不平衡特征頻率為轉(zhuǎn)頻的倍頻;常伴頻率為1頻;振方向為徑向和軸向;軸心軌跡為楠圓;振動隨轉(zhuǎn)速變化明顯特征頻率為轉(zhuǎn)頻的倍頻;常伴頻率為轉(zhuǎn)頻的倍頻和倍頻;振動方向為軸向和徑向;軸心軌跡為香蕉形2振動隨負(fù)荷油溫變化明顯轉(zhuǎn)子彎曲轉(zhuǎn)子不對中特征頻率為為轉(zhuǎn)頻的高次和低次諧波分量;振動不穩(wěn)定;軸心軌跡紊亂,不規(guī)則變化;相位反向移動轉(zhuǎn)子碰摩特征頻率為轉(zhuǎn)頻的42,0.48倍;常伴頻率為,燈閥倍頻;振動為徑向;軸心軌跡為雙環(huán)橢圓;振動隨轉(zhuǎn)速油溫變化明顯油膜渦動特征頻率為轉(zhuǎn)頻的。43倍;常伴頻率為基頻和渦動頻奉的組合頻率;振動不穩(wěn)定;振動方向為徑向;相位不穩(wěn)定;軸心軌跡不規(guī)則擴散;振動隨油溫變化敏感油膜振蕩系統(tǒng)的推理可以用模糊推理中的匹配度最大優(yōu)先法進行。模糊規(guī)則前件抓結(jié)論,入1.
其中,為可信度,人為規(guī)則閾值。假定有給定事實2是在知識庫中,有若干條模糊規(guī)則與之匹其中,1是模糊集,且ClUrtCintJ事實,對于規(guī)則只,的匹配度分別為對于每個。=2,分別與相應(yīng)的入比較,若則規(guī)則化不能使用,被剔除。對于剩下的每個1假設(shè)共。個。以則選取匹配戊,值最大的規(guī)則使用〃此時,如果有若干條規(guī)則對于事實的匹配度均為最大值,則可按規(guī)則激活逍風(fēng)機特征頻率,的和轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)頻。廠的比值的3個模糊集的隸屬函數(shù)2,并且有以下3條規(guī)則尺町,較小,丁1油膜渦動a趔西聯(lián),131兄01述立,這樣就避免。廣選用專門數(shù)據(jù)庫語言的煩瑣。把故障記錄存放在知識庫中,對于每條故障記錄的故障現(xiàn)象進行合理地安排,使之既能仲用戶以選擇結(jié)詢到,也能以簡易識別方法查詢到。而在推理機構(gòu)造中,則將2種不同選擇條件輸入得到的結(jié)果區(qū)別出來,而且建立動態(tài)就能仲用上,1+需要對軟忡進行重寫。從而使系統(tǒng)具伯我完1功能,用廣可以在使用過程使知識庫逐漸豐富,而無需了解軟件如何實現(xiàn)。
故障診斷流程3.用戶開始進入診斷進入系統(tǒng)用泠選擇系統(tǒng),然后選攤風(fēng)機所出現(xiàn)的系列的故吣特征比如先選特征頻率特征頻中。對故降類別的區(qū)別忭最人,系統(tǒng)獲以選擇結(jié)果接描數(shù)據(jù)乍,然與數(shù)據(jù)庫中故障類別進行匹配。匹配成功后,保存故障記錄,輸出符合條件的故障記錄及其采取的解決措施。如果沒有匹配成功,用戶可以多選擇個或幾個特征比如軸心軌跡,閃為軸心軌跡形狀很多,不同的軸心軌跡往往付應(yīng)不的故障1.然后重新掃描數(shù)據(jù)庫,符合條件在第次的基礎(chǔ)上再進行保存。這樣,經(jīng)過6次骷環(huán)之后,所有符合條件的記錄就會輸出在診斷界面上,并且還有對應(yīng)的故障原因及其解決措施。結(jié)果顯視是動態(tài)的,在故障原因和故障處理2個編輯框內(nèi),系統(tǒng)將最后保留的符合條件記錄的故障原因和解決措施寫入,因此,系統(tǒng)獲得的新故障記錄可以立刻起作用。
4系統(tǒng)的實現(xiàn)顯用戶界面。用戶可根據(jù)菜單提運行系統(tǒng),在系統(tǒng)運行過程中可在工具欄上或者菜單上選擇操作。該數(shù)據(jù)庫目前仍在進步擴允,加和刪除診斷知識的方便性,系統(tǒng)相當(dāng)于個專家系統(tǒng)骨架,可以不斷免實完。善。該專家系統(tǒng)顯作斷界此如4所小,挪5結(jié)束語該系統(tǒng)用于某大型鋼。廠的風(fēng)機故障診斷,收到良好的效果。系統(tǒng)利目+ +;1如16強大的數(shù)據(jù)痄應(yīng)用,發(fā)功能。使專家數(shù)據(jù)痄系統(tǒng)具有知識易于檢索修改和更新的優(yōu)點,還能夠?qū)收显\斷知識庫進行擴充,具有較的推廣價值。系統(tǒng)軟件運行界面友好,顯明了,操作簡單,易于使用。該專家系統(tǒng)具有普遍適用性,系統(tǒng)的知識庫經(jīng)過擴充后,可適于所對風(fēng)機類旋轉(zhuǎn)機械的故吣診斷。
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