基于CLIPS的飞机起落架系统故障诊断专家系统的实现

发布时间：2017-10-22 12:01

  本文关键词：基于CLIPS的飞机起落架系统故障诊断专家系统的实现

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【摘要】：专家系统是人工智能应用最广泛的领域之一,本文针对飞机起落架系统故障多、对飞行安全造成隐患以及起落架系统直接影响到飞机起飞、着陆性能的问题,开发了基于CLIPS(C Language Integrated Production System)的飞机起落架系统故障诊断的专家系统。 选取起落架系统的故障为本文的分析研究对象,对常见多发故障进行了收集整理,采用正反向逻辑推导模式构建了专家系统的框架,结合故障树知识和AHP故障树分析方法及有限元分析法对故障进行诊断推理,利用专家系统框架结构进行故障分析和诊断系统的设计。对起落架故障诊断专家系统的总体结构进行具体研究和设计,依据专家系统原理构建的起落架系统故障专家系统主体设计分为知识库、推理机、人机界面等几大模块,在具体设计环节中,通过大量调研起落架系统故障,利用AHP故障树分析法及有限元分析法,对起落架系统故障诊断专家系统进行CLIPS编程设计,实现系统的功能。知识库的设计是采用基于AHP故障树分析设计知识库,并利用基于规则和基于框架的知识表达方式建立起知识库,使用正反向混合推理办法,得到故障征兆,并利用基于规则(产生式)和基于框架两种知识表示方法进行知识的表达,将故障信息依照知识库内部带的表达形式表示成故障知识,并储存在知识库中,便于知识的有效调用；推理机是利用CLIPS本身的推理机制；人机界面是可视化的接口界面,将CLIPS嵌入到Visual C++中,此嵌入系统可视作一个独立的系统,该步骤完成了此系统以及系统与数据库之间信息传递的任务。
【关键词】：起落架系统 故障诊断 专家系统 CLIPS AHP 有限元
【学位授予单位】：中国民用航空飞行学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：V267;TP182
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第一章 绪论11-15
• 1.1 本课题研究的目的及意义11-12
• 1.2 故障诊断专家系统发展与现状12-13
• 1.3 本课题的研究内容及安排13-15
• 第二章 专家系统15-22
• 2.1 专家系统概述15-19
• 2.1.1 专家系统原理及基本组成15-18
• 2.1.2 专家系统开发工具18-19
• 2.2 几种常用故障诊断专家系统介绍19-20
• 2.2.1 基于故障树的诊断专家系统19
• 2.2.2 基于规则的诊断专家系统19-20
• 2.2.3 基于案例推理的分析方法概述20
• 2.2.4 基于有限元分析方法概述20
• 2.3 故障诊断技术方案的选择20-22
• 第三章 飞机起落架系统22-26
• 3.1 飞机起落架系统概述22
• 3.2 飞机起落架故障特点及系统维修技术发展22-26
• 3.2.1 起落架系统故障诊断的特点22-24
• 3.2.2 起落架装置的常见故障24-25
• 3.2.3 起落架液压系统故障维修发展现状25-26
• 第四章 飞机起落架系统故障分析26-48
• 4.1 飞机起落架系统常见故障机理分析26-29
• 4.1.1 收放机构常见故障机理分析26-27
• 4.1.2 刹车机构常见故障机理分析27
• 4.1.3 减震承力机构常见故障机理分析27-28
• 4.1.4 机轮机构常见故障机理分析28
• 4.1.5 转弯机构常见故障机理分析28-29
• 4.2 飞机起落架系统故障树分析29-35
• 4.2.1 故障树的符号30-31
• 4.2.2 故障树的建立31-32
• 4.2.3 故障树的结构函数32-33
• 4.2.4 故障树的定性分析33-34
• 4.2.5 故障树的定量分析34-35
• 4.2.6 重要度35
• 4.3 飞机起落架系统常见故障的故障树的建立35-42
• 4.3.1 起落架前机轮摆振故障树分析36-37
• 4.3.2 前起落架不能转弯故障树分析37-39
• 4.3.3 起落架系统刹车操作失效故障树分析39-41
• 4.3.4 起落架放下锁好后绿灯不亮故障树分析41-42
• 4.4 AHP分析法42-48
• 4.4.1 AHP(层次分析法)介绍42-43
• 4.4.2 层次分析法的基本方法和步骤43
• 4.4.3 递阶层次结构的建立43
• 4.4.4 构造两两比较判断矩阵43-44
• 4.4.5 单一准则下元素相对权重的计算44-45
• 4.4.6 判断矩阵的一致性检验45-48
• 第五章 飞机起落架系统故障诊断专家系统的设计与实现48-71
• 5.1 飞机起落架系统故障诊断过程分析48-58
• 5.1.1 飞机起落架系统典型故障描述48
• 5.1.2 可能造成故障原因48-49
• 5.1.3 确定顶事件以及层级事件构造层次故障树49-50
• 5.1.4 构造故障树诊断分析与评价矩阵50-57
• 5.1.5 收放作动筒耳环螺栓断裂故障有限元分析57-58
• 5.2 系统开发流程58-59
• 5.3 诊断系统的结构框架59
• 5.4 诊断知识表示与知识库的建立59-63
• 5.4.1 知识表示59-60
• 5.4.2 知识库设计60-61
• 5.4.3 诊断知识库的建立61-62
• 5.4.4 建立知识库CLIPS程序的编制62-63
• 5.5 系统的推理机制63-65
• 5.5.1 诊断流程设计63
• 5.5.2 推理机设计63-65
• 5.6 界面设计65-71
• 总结与展望71-73
• 总结71
• 展望71-73
• 参考文献73-76
• 攻读硕士学位期间学术成果76-77
• 致谢77

【共引文献】

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本文编号：1078231