基于专家系统的飞机配电系统辅助排故综合决策研究
发布时间：2021-08-01 19:30
航空工业和航空运输行业高速发展导致飞机型号迭代加快和航空公司机队规模快速扩张,进而导致故障隔离难度增加和维修工作量剧增。如何快速确定关键故障信息,提高故障处置效率,减少对航班正常运行的影响,降低维修成本,是飞机航线维修面临的一个难题。传统的飞机航线故障处置主要依靠维修人员查找维修手册制定排故方案并临时预估故障处置时间,对历史故障数据和维修经验利用不充分,导致排故效率低且对航班运行决策支撑不够,进而导致飞机出现故障时航班延误时间长且调整频繁。本文针对上述问题展开研究,主要研究内容如下:一、对飞机故障诊断和辅助排故的国内外研究现状进行综述和分析,对飞机配电系统常见故障诊断分析方法,特别是故障树分析法和专家系统方法进行了理论研究,并在文中配电系统故障分析和辅助排故综合决策部分加以应用。二、深入分析了某机型配电系统的组成结构及其关键部件的功能和原理。从航线维修实际出发,利用故障树分析法分析某机型配电系统关键LRU的故障模式,并建立故障树。根据飞机系统功能框图和基本控制理论简化飞机系统,便于判断故障信息处理的优先级;同时结合维修工作实际,将故障简化分为虚假故障和真实故障,便于在排故决策逻辑中计算...
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
波音AHM系统功能示意图
的适用性较好。故障树分析法是一种由上往下的演绎式故障分析法，在故障模式影响分析的基础上，采用从上到下的逻辑方式从系统故障或失效分析到引起系统或故障失效的根本原因，呈现树根状逻辑关系图。飞机各系统是复杂系统，构成可靠性框图非常困难，因此采用故障树分析是一种直观有效的故障分析方法。（3）模糊诊断方法某些故障难以分析故障现象与故障原因之间的关系，故障诊断基于维修经验，不能用精确的数学模型或表达式来表示故障产生的可能性、故障位置和故障严重程度，解决这类问题最好采用模糊逻辑的方法[27-28]。如图1-2所示，对现场数据提取特征值后，通过关系方程与数据库进行匹配，然后通过既定的判断原则，输出诊断结论。模糊故障诊断方法中故障现象与故障原因之间的关系用模糊关系矩来表示，通过关系方程对特征向量进行分析和匹配，实现对故障的诊断和分析。模糊故障诊断方法简单，但初始关系矩阵和关系方程确定困难。图1-2模糊诊断方法
华南理工大学工程硕士学位论文6（4）神经网络故障诊断方法神经网络理论属于人工智能范畴，具有自我学习能力强、分布式并行处理数据能力强以及非线性映射能力强的优点[26-28]。如图1-3所示，使用初始故障现象与故障原因的标准数据样本对模型进行训练，形成网络模型，后续根据网络模型首先故障现象输入与故障原因输出的非线性映射。但训练的初始样本获取困难度高，网络权值表达方式难以确定。图1-3神经网络故障诊断（5）模糊综合评价法模糊综合评价法基于模糊数学的隶属度理论，把难以量化评估的各种影响因素进行数字化表示，并按照隶属度关系进行计算，从而做出总体的定量评价[27-28]。（6）专家系统故障诊断方法文献[28-40]介绍了专家系统故障诊断方法及在航空故障诊断中的应用。专家系统基于大量领域专家知识经验、历史数据等规范化、结构化的数据，使用计算机程序模拟人类专家思维方式的，对问题或故障进行推理和判断。专家系统在航空故障诊断中应用广泛，但该系统对知识获取的依赖性大，开发难度较大，难以用于复杂系统和全新系统的故障诊断，在单一故障诊断方面支持性较好，在多重故障诊断方面应用困难。1.4本文主要研究内容和研究路线本文对某航空公司2019年的200余项运行中突发故障的排故处置案例数据进行复盘统计，其故障预判时间和制定排故方案环节时间的正态分布如图1-4所示：故障预判平均时间约0.6小时，约63%故障可以在0.5小时内完成故障预判；制定排故方案平均时间约1.4小时，约66%的故障可以在1小时内制定排故方案。突发故障的平均的故障预判和制定排故方案时间约为2小时，超过了常规的过站或短停时间（约为0.75-1.5小时）和航前准备时间（约为1.5-2小时），加上后续的排故工作时间，极易导致航班延
【参考文献】：
期刊论文
[1]飞机航电系统故障分析方法与故障诊断技术探讨[J]. 毛鹏. 电子测试. 2020(03)
[2]民航飞机维修技术和方法探究[J]. 潘永洲. 中国设备工程. 2020(01)
[3]基于故障树的飞机结冰探测系统[J]. 王小辉. 中国科技信息. 2019(20)
[4]LRU可靠性评估仿真模型及实例分析[J]. 胡启先,王卓健,任帆. 航空工程进展. 2019(05)
[5]飞控系统专家诊断平台的设计[J]. 魏晓晴. 工业仪表与自动化装置. 2019(05)
[6]民航飞机维修技术方法要点[J]. 强炜. 电子技术与软件工程. 2019(13)
[7]飞机机械故障诊断智能专家系统研究[J]. 薛锋,郭伟,王培淞. 科技风. 2019(16)
[8]浅谈故障模式影响分析在维修工程分析技术体系中的应用[J]. 许清华. 航空维修与工程. 2019(05)
[9]基于大数据技术在飞机维修中的应用分析[J]. 张宇. 内燃机与配件. 2019(08)
[10]基于故障树分析的机载防撞系统故障的排除[J]. 林强,李洪伟,章学锋. 航空维修与工程. 2019(02)
博士论文
[1]现代大型客机故障诊断专家系统的研究与开发[D]. 吴海桥.南京航空航天大学 2002
硕士论文
[1]基于最小割集的飞机电网可靠性分析[D]. 郝雯超.中国民航大学 2019
[2]一种飞机智能配电系统的设计与实现[D]. 张永强.电子科技大学 2019
[3]基于专家系统的无人机故障诊断系统研究[D]. 金吉.河北科技大学 2018
[4]基于可靠性框图法的智能变电站保护系统可靠性研究[D]. 柳红.西华大学 2017
[5]飞机发动机故障诊断专家系统研究[D]. 刘平华.青岛科技大学 2017
[6]面向适航的民机系统动态故障树分析方法研究[D]. 徐璇.南京航空航天大学 2017
[7]飞机航电系统故障分析方法与故障诊断系统研究[D]. 庄绪岩.中国民用航空飞行学院 2015
[8]分布式智能配电系统[D]. 吴晓辉.西安电子科技大学 2012
[9]基于故障树的通用航空器故障诊断专家系统研究[D]. 刘江.中国民用航空飞行学院 2011
[10]基于案例的飞机排故模拟和智能训练技术[D]. 王开峰.南京航空航天大学 2007
本文编号：3316114
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
波音AHM系统功能示意图
的适用性较好。故障树分析法是一种由上往下的演绎式故障分析法，在故障模式影响分析的基础上，采用从上到下的逻辑方式从系统故障或失效分析到引起系统或故障失效的根本原因，呈现树根状逻辑关系图。飞机各系统是复杂系统，构成可靠性框图非常困难，因此采用故障树分析是一种直观有效的故障分析方法。（3）模糊诊断方法某些故障难以分析故障现象与故障原因之间的关系，故障诊断基于维修经验，不能用精确的数学模型或表达式来表示故障产生的可能性、故障位置和故障严重程度，解决这类问题最好采用模糊逻辑的方法[27-28]。如图1-2所示，对现场数据提取特征值后，通过关系方程与数据库进行匹配，然后通过既定的判断原则，输出诊断结论。模糊故障诊断方法中故障现象与故障原因之间的关系用模糊关系矩来表示，通过关系方程对特征向量进行分析和匹配，实现对故障的诊断和分析。模糊故障诊断方法简单，但初始关系矩阵和关系方程确定困难。图1-2模糊诊断方法
华南理工大学工程硕士学位论文6（4）神经网络故障诊断方法神经网络理论属于人工智能范畴，具有自我学习能力强、分布式并行处理数据能力强以及非线性映射能力强的优点[26-28]。如图1-3所示，使用初始故障现象与故障原因的标准数据样本对模型进行训练，形成网络模型，后续根据网络模型首先故障现象输入与故障原因输出的非线性映射。但训练的初始样本获取困难度高，网络权值表达方式难以确定。图1-3神经网络故障诊断（5）模糊综合评价法模糊综合评价法基于模糊数学的隶属度理论，把难以量化评估的各种影响因素进行数字化表示，并按照隶属度关系进行计算，从而做出总体的定量评价[27-28]。（6）专家系统故障诊断方法文献[28-40]介绍了专家系统故障诊断方法及在航空故障诊断中的应用。专家系统基于大量领域专家知识经验、历史数据等规范化、结构化的数据，使用计算机程序模拟人类专家思维方式的，对问题或故障进行推理和判断。专家系统在航空故障诊断中应用广泛，但该系统对知识获取的依赖性大，开发难度较大，难以用于复杂系统和全新系统的故障诊断，在单一故障诊断方面支持性较好，在多重故障诊断方面应用困难。1.4本文主要研究内容和研究路线本文对某航空公司2019年的200余项运行中突发故障的排故处置案例数据进行复盘统计，其故障预判时间和制定排故方案环节时间的正态分布如图1-4所示：故障预判平均时间约0.6小时，约63%故障可以在0.5小时内完成故障预判；制定排故方案平均时间约1.4小时，约66%的故障可以在1小时内制定排故方案。突发故障的平均的故障预判和制定排故方案时间约为2小时，超过了常规的过站或短停时间（约为0.75-1.5小时）和航前准备时间（约为1.5-2小时），加上后续的排故工作时间，极易导致航班延
【参考文献】：
期刊论文
[1]飞机航电系统故障分析方法与故障诊断技术探讨[J]. 毛鹏. 电子测试. 2020(03)
[2]民航飞机维修技术和方法探究[J]. 潘永洲. 中国设备工程. 2020(01)
[3]基于故障树的飞机结冰探测系统[J]. 王小辉. 中国科技信息. 2019(20)
[4]LRU可靠性评估仿真模型及实例分析[J]. 胡启先,王卓健,任帆. 航空工程进展. 2019(05)
[5]飞控系统专家诊断平台的设计[J]. 魏晓晴. 工业仪表与自动化装置. 2019(05)
[6]民航飞机维修技术方法要点[J]. 强炜. 电子技术与软件工程. 2019(13)
[7]飞机机械故障诊断智能专家系统研究[J]. 薛锋,郭伟,王培淞. 科技风. 2019(16)
[8]浅谈故障模式影响分析在维修工程分析技术体系中的应用[J]. 许清华. 航空维修与工程. 2019(05)
[9]基于大数据技术在飞机维修中的应用分析[J]. 张宇. 内燃机与配件. 2019(08)
[10]基于故障树分析的机载防撞系统故障的排除[J]. 林强,李洪伟,章学锋. 航空维修与工程. 2019(02)
博士论文
[1]现代大型客机故障诊断专家系统的研究与开发[D]. 吴海桥.南京航空航天大学 2002
硕士论文
[1]基于最小割集的飞机电网可靠性分析[D]. 郝雯超.中国民航大学 2019
[2]一种飞机智能配电系统的设计与实现[D]. 张永强.电子科技大学 2019
[3]基于专家系统的无人机故障诊断系统研究[D]. 金吉.河北科技大学 2018
[4]基于可靠性框图法的智能变电站保护系统可靠性研究[D]. 柳红.西华大学 2017
[5]飞机发动机故障诊断专家系统研究[D]. 刘平华.青岛科技大学 2017
[6]面向适航的民机系统动态故障树分析方法研究[D]. 徐璇.南京航空航天大学 2017
[7]飞机航电系统故障分析方法与故障诊断系统研究[D]. 庄绪岩.中国民用航空飞行学院 2015
[8]分布式智能配电系统[D]. 吴晓辉.西安电子科技大学 2012
[9]基于故障树的通用航空器故障诊断专家系统研究[D]. 刘江.中国民用航空飞行学院 2011
[10]基于案例的飞机排故模拟和智能训练技术[D]. 王开峰.南京航空航天大学 2007
本文编号：3316114
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