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粗糙集在卫星电源系统故障诊断中的应用研究植诩砺中国空间科学技术引言谷吉海何传严姜兴渭摘要为了提高多故障诊断算法在诊断信息不完备时的诊断能力,引入粗糙集技术。对粗糙集技术中决策表的约简问题进行了深入地研究,给出了约简算法;详细论述了已有的实时诊断算法的步骤和缺点,把粗糙集技术和其诊断算法相结合,给出了改进的诊断算法。将此技术应用于卫星电源系统的故障诊断中,在缺少征兆信息的情况下仍能正确地进行实时诊断,表明可以提高诊断能力和效率。故障诊断粗糙集决策表卫星电源系统是整个卫星的心脏,如何延长电源的寿命,是提高卫星可靠性的重要保证。由于卫星电源复杂的内部结构和外部环境,以及卫星电源供电的多种模式,对卫星电源进行故障诊断是一个比较困难的问题。目前国内关于故障诊断的文献很多,但关于多故障诊断推理的文献却鲜有报道。在国外,许多学者对于多故障诊断问题进行了深入研究。文献允静捎萌斯ぶ悄芗际醯亩故障诊断的计算代价非常昂贵,不适用于大规模系统;枋隽烁萁峁购托形VJ督型评的故障诊断系统‘引,应用姆椒ń卸喙收险锒稀RG蠖运性<赡茏楹辖性际遥因此会遇到计算组合爆炸问题;蚖岢隼匆恢只谀P偷姆椒ń泄收险锒稀,因为采用了大量功能模拟,该方法非常慢,不适用于大规模系统的故障诊断。多信号依赖模型是一种新兴的系统知识表示方法,它类似于在结构模型上覆盖上バ藕依赖模型的集合从糜邢图把系统的每个元件之间的依赖关系表示出来,并加入相应的信号,建立诊断矩阵或者叫决策表进行诊断,具有建模简单、诊断速度快等优点。但是,当诊断系统无法获得完备的遥测数据缡传输错误或传感器故障吹毙畔⒉煌瓯富蛘呤窍低辰峁菇细丛邮保诙嘈藕拍P头椒ǖ恼锒贤往会无法进行。本文针对基于多信号模型方法的诊断问题,把粗糙集理论引入到基于多信号模型的诊断算法中,并成功地应用到某卫星电源系统的诊断中。基本概念用于诊断卫星电源系统的各种数据淞炕蚴粜灾,它们的作用不是同等的重要,包含的信息量也是不同的,其中的某些数据可能是冗余的或与故障诊断决策过程无关的。粗糙集年安若铭哈尔滨工业大学航天学院,哈尔滨跎桃荡笱Щ绻こ萄г海关键词电源系统卫星第琑黑龙江省自然科学基金收稿日期:——。收修改稿日期:一一
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郏植诩诠收险锒现械挠τ±垦窒间型兰垫查堡理论作为一种新型的刻划不完整和不确定性信息的数学工具,其研究的一个核一谌菥褪鞘粜栽减。理论认为,信息系统中的属性并不是同等重要的,甚至某些属性是冗余的,属性约减就是在保持信息系统分类能力不变的前提下,基于不可分辨关系和知识简化方法,去除其中不重要的或冗余的属性,从而简化信息空间的表达维数】。为了便于叙述,首先对的相关概念进行简要介定义J侗硎鞠低常盒问缴希扑脑W镾一,琕,,R桓鲋J侗硎鞠低场F渲校荆对象的非空有限集,称为论域;J粜缘姆强沼邢藜希籚—。,口∈崾鞘粜钥诘闹涤颍厂:罙—且桓鲂畔⒑猆中每个对象的每个属性赋予一个属性值,即∈瑉∈琭,口蔞。。知识表达系统也称为信息系统,通常部梢约蚧亩ㄒ逦猄珹定义霾弑恚荷鑃珹且桓鲂畔⑾低常珹,珻称为条件属性集,称为决策属性集,具有条件属性和决策属性的信息系统称为决策系统,也称决策表。记作:,,。为了简单,有时用荆珻硎揪霾弑恚淳霾呤粜约话桓鲈K亍定义志卣螅荷鑄珻是一个决策表,。,海瑉。猯,琺L跫粜约珼一>霾呤粜裕为对象在属性口上的取值,则决策表那志卣驧且桓鲆浴林