文档介绍：西北工业大学
硕士学位论文
基于CBR的飞机机载设备故障诊断系统的研究
姓名:王波
申请学位级别:硕士
专业:通信与信息系统
指导教师:宋东
20070301
摘要随着航空技术的发展,现代民用飞机系统的规模和机载设备日趋复杂,传统的故障诊断和维护方法,己不能适应现代民用飞机的发展需求,在保障飞行安全、降低维护成本、提高飞机可用性等方面对故障诊断和维护方式提出了新的挑战。目前,在民用飞机的维护与管理中提出了健康监控与预测、健康管理的概念并开展了实时故障诊断技术的研究。按照目前飞机故障诊断领域的发展趋势,论文研究了基于姆苫收诊断方法和技术,以飞机的畔⑽:诵模怨收闲畔⒌陌咐硎尽⒐收习例的检索匹配、故障征兆的权重确定等一系列问题进行了研究,并设计实现了一个故障诊断专家系统。论文首先针对目前机载系统故障诊断的特点,提出了基于飞机系统的信息、飞行参数、裙收险髡淄瓿煞苫收险锒系腃方法。研究了飞机故障案例的基于框架的表示方法,该方法能够准确的表示一个机载设备历史上发生故障的每次诊断经验。采用了粗糙集的方法对故障案例对应的故障征兆进行简约并计算征兆值对于它所表示的畔⒌闹匾6取=谜髡椎闹匾6忍出了一个征兆的检索匹配策略,采用重要度越大的征兆先匹配的原则。历史案例也按照案例历史上被成功匹配的次数作为检索的依据。以征兆重要性倒数的大小作为匹配约束条件,建立了局部匹配的过滤策略。在满足局部匹配约束的条件下,利用最近邻算法计算案例的全局相似度,这种推理策略能够快速准确的得到诊断结果。最后设计实现了一个基于姆苫收险锒献ḿ蚁低常低衬芄煌瓿低沉鞒痰幕竟δ埽迪至斯收险锒系囊G螅懔讼低成杓频哪勘辍综上所述,论文在故障征兆重要度的确定、案例的匹配、征兆的匹配问题作了深入的研究,并完成基于姆苫收险锒献ḿ蚁低车纳杓朴胧迪郑杓实现的专家系统经过验证,能较为准确的进行故障诊断,为后续的相关研究工作打下了良好的基础。关键词:故障诊断,植诩咐嗨破ヅ洌ḿ蚁低
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指导教师签名:趋学位论文作者签名:—;波棚年;月西日垦教。辏辉翵曲订年月谣北工业大学业学位论文知识产权声明书西北工业大学学位论文原创性声明本人完全了解学校有关保护知识产权的规定,即:研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于西北工业大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版。本人允许论文被查阅和借阅。学校可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时本人保证,毕业后结合学位论文研究课题再撰写的文章一律注明作者单位为西北工业大学。保密论文待解密后适用本声明。秉承学校严谨的学风和优良的科学道德,本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知,除文中已经注明引用的内容和致谢的地方外,本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表或撰写过的研究成果,不包含本人或其他已申请学位或其他用途使用过的成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式表明。本人学位论文与资料若有不实,愿意承担一切相关的法律责任。学位论文作者签名:
第一章绪论课题的研究背景及意义随着航空技术的发展,现代民用飞机系统的规模和机载设备日趋复杂,在保障飞行安全、降低维护成本、提高飞机可用性等方面对故障诊断和维护方式提出了新的挑战,传统的故障诊断和维护方法,已不能适应现代民用飞机的发展需求。上世纪九十年代初期,国外在民用飞机中发展了实时故障诊断技术,提出了健康预测管理的概念,将飞机在地面进行的事后状态检查、故障诊断工作逐步转移到机上实时进行。通过在飞行数据采集器中增加实时诊断模块实现飞机状态监测,通过地面专家系统的研究,实现了维护支持系统经过余年的发展,在飞机实时故障诊断和维护支持技术方面取得了长足的进步。例如波音飞机的中央维护计算机系统;空客和的飞机电子中央监控~系统。中央维护计算机系统采用综合故障诊断技术,对降低虚警率起到了一定的作用。波音更是兼有中央维护计算机功能和飞机状态监控功能。目前,波音公司已经将基于数据链的飞机远程监控系统投入应用,并首先应用在波音机型上,大大提升了飞机安全性、维护效率和经济性。根据民航有关专家预测,到年~年新一代民用飞机的维修保障将会发生革命性的变化,其维护费用将只有传统维护方式的一半。其中,高可靠的航空电子设备、实时故障诊断和先进的维护支持技术是主要的贡献因素。该技术能“高效率支持维护”,估计能减少维护人力%~%,减少备件量岣咔┡陕%。这项技术实现了基于状态的维护词忧槲,从而取代了原来基于事件的维护词潞笪或与时间相关的维护炊ㄆ谖。目前该领域的技术发展趋势正朝着将机载各系统的畔⒂敕尚凶刺信息相结