基于CBR的液压系统故障诊断技术研究

　　现代机械设备上的液压系统大量运用了机械、电子及自动控制等新技术,在提高了液压系统的工作性能的同时也使得其复杂程度大为提高,因此对这些复 杂液压系统的故障诊断,需要多方面的测试与诊断参数的综合判断、推理。对于快速诊断来说,更是要求信息能够同时采集和处理,随着计算机技术、人工智能、虚 拟仪器技术的等的发展,使得这种要求可以实现。因此,如何合理利用这些信息来进行故障诊断变成了关键。近年来所兴起的人工智能技术、模糊逻辑技术和多传感 器信息融合技术都是解决这一问题的有效途径,其中人工智能技术中的CBR方法,即基于案例的推理方法,是人工智能领域处理不确定复杂问题的一种方法,它为 解决需要专家经验和直觉知识,但是难以用基于规则推理技术进行决策的故障诊断问题提出了一种新思路,在解决复杂故障诊断问题时具有独特的优势。本文提出利 用CBR技术进行挖掘机液压系统的故障分析,建立故障诊断系统。

　　1 CBR技术的工作流程^[1]

　　基于案例推理的一般过程的结构如图(1)所示。

　　该工作流程可以描述如下:

　　(1)按一定的形式描述当前案例;

　　(2)从案例库中检索出与当前问题相似的案例;

　　(3)若该案例与当前问题完全匹配,输出该案例的求解方案,否则修改求解结果,形成问题的求解;

　　(4)对当前问题的求解进行评价;

　　(5)将新的案例加入到案例库中,供以后求解问题使用。

　　2 故障诊断系统的总体方案

　　该故障诊断系统的主要目的是建立基于CBR技术的故障诊断软件系统。其设计思路是,将工程装备液压系统维修专家所积累的有关故障诊断的知识、现 场仪表测试数据等收集起来,加以分析整理,以案例和案例的解决方法的形式储存于计算机中。在实际进行故障诊断时,新的故障现象形成新的目标案例,系统检索 类似案例的解决方案来解决新的故障维修方法。若不存在类似案例,便自动生成新的求解方法。案例求解的整个过程(包括成功与失败所有记录)均储存于数据库 中,成为新的知识与实例方法。系统的结构模型如图(2)所示。

　　3 故障诊断系统关键技术--案例的建立

　　一个案例是一个经验的示例,某种类型的故障可能多次发生,在每次产生同样或类似的现象,每个案例就是故障发生方式的通用描述,但案例不是每个故 障的简单记录,如在故障维修日志中记载的那样,案例是所有相同故障的通用描述。当CBR技术用于故障诊断时,描述故障诊断的案例通常包括:故障现象的描 述、故障原因的描述、解释和维修策略的描述。