基于专家系统的雷达电源故障诊断系统的设计与实现
基于案例推理的雷达故障检测专家系统设计
案 例 推 理 专 家 系 统 的 基 本 结 构
案 例推理 就是 通过 回忆 以前 曾经 成功 解决过 的相似 问题 ，比较 新 、 旧
旦 发生 任 何故障 ，指 挥 员就会 像盲 图１故障检测专家 系统组成
人一 样迷 失方 向 ，进而直 接影 响 到部
队战 斗 力的生 成 。我们将 案例 推理 技 识 ，
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就是 对知识 的一 种描述 和一组 约定 ，
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多 固 有 问 题 ，尤 其 在 决 策 支 持 、 故 障 法 解决 问题 ，即 知 识 ＋ 理 ＝系统 。 推
的 知识可 能不够 用或 与实 际情况 有偏
故障检 测专家系统组成
常 用 的专 家 系 统 组 成 如 图 １ 示 ， 所
的 事 机 则
通 常 由知 识 库 、数据 库 、推理机 、知 调 整 个 系 统 ，并 根 据 当 前 输 入 的 数 据 过程 和 方法 ；通过类 比和 联想来 完成
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新 使 用以前 的知 识和 信息 以解 决 当前 应 用 人 工 智 能 技 术 模 拟 人 类 专 家 解 决 理 过程 并记录 故障诊 断过 程 ，当用 户
专家系统在雷达故障检测中的应用
专家系统在雷达故障检测中的应用
专家系统是一种用来对人类专家的问题求解能力建模的计算机程序。
它是一个智能程序系统，内部含有大量的某个领域专家水平的知识和经验，能够利用这些知识和方法来处理该领域的问题。
专家系统具有：启发性不仅能使用逻辑性知识，还能使用启发性知识；透明性能向用户解释它们的推理过程，还能回答用户的一些问题；灵活性系统中的知识便于修改和扩充；推理性系统中的知识必然是一个漫长的测试、修改和完善过程。
随着计算机技术的发展，专家系统（Expert System）已广泛应用于各种故障检测领域。
由于它所具有的启发性、透明性、灵活性、推理性等诸多优点，因而更适合于雷达等军事电子装备的维护和维修。
图1 专家系统原理图
由于某些雷达结构复杂，故障发生率高，检测难度大，在现场分析、判断和处理这些故障时，主要依赖维修人员的经验，维修质量和效率往往难以得到保证。
因此，开发故障检测专家系统，以提高故障检测的经济性和可靠性。
专家系统的原理结构图1所示为专家系统原理图，图2为低层诊断模型。
图2 低层诊断模型
以低层诊断为基础，推理机结合部件故障知识进行推理诊断，得到高层故障假设结论；若假设故障被确认，元知识库启动推理机，从假设结论出发，再利用目标级故障知识推理诊断，直到得出结论（见图3）。
图3 高层故障诊断模型
系统组成及工作流程1 故障检测专家系统组成故障检测专家系统组成如图4所示。
专家系统是一种包含知识和推理的智能计算机程序系统，通常由知识库、推理机、人机接口、综合数据库、知识获取模块以及解释程序组成。
专家系统的故障树测试法对雷达电源的故障诊断
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专 家 系 统 的 故障 树 测 试 法 对 雷 达 电 源的 故 障 诊 断
姚年春 ( 江苏财经职业技术 学院电子工程系， 江苏淮安223001)
摘 要：随着电子墨韭鹞迅速发展，电路故障诊断技米的重要性越来越明显，它对于电子设备和系统的藏常运行及可靠性 设计均具有重要的意义，故障树分析法能有效提高系统的安全性与可靠性保证系统正常运行，本文介绍了基于专家系统的 故障 树测试 法对雷 达电源 的故障 诊断分 析，以及 专家系 统知识 的表承 、获取 和推理 。 关键词 ：专家系统； 皴簿撵；敦黪 诊赫
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某型炮兵雷达便携式故障诊断系统的设计与实现
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基于故障诊断专家系统的研究
基于故障诊断专家系统的研究
一、引言
随着现代技术的发展，故障诊断专家系统已经成为一种很受欢迎的现代技术，用于故障诊断和相关专家系统的研究也已经成为一个活跃的研究领域。
本文将对故障诊断专家系统的研究做出简要的详细描述，并介绍其应用领域。
二、故障诊断专家系统基础
故障诊断专家系统（FDE）是一种系统，它使用人工智能技术来帮助技术人员和客户诊断和解决设备和系统故障。
它结合了以下技术：规则和技术，模式识别，深度学习，机器学习，建模和模拟，图灵机技术，自然语言处理，技术语言，以及人机交互等技术。
它们的主要作用是模拟相关专家的技能，并根据实时输入信息和历史数据，对复杂的故障情况进行识别、推断、诊断和解决。
三、故障诊断专家系统的应用
(1)电力系统的控制和管理。
发电厂和电网的控制和管理是由故障诊断专家系统来完成的，它们将仿真模型与实时监测系统结合起来，建立电力系统的模型，同时还可以发现电力系统中出现的异常情况，进行定位和诊断，以及提出解决方案。
(2)计算机网络的安全保护和管理。
由于网络受到许多安全隐患的威胁，因此。
电力系统故障诊断与维护专家系统设计
电力系统故障诊断与维护专家系统设计随着电力系统的规模不断扩大和复杂性的增加，电力系统故障诊断和维护变得越来越重要。
传统的手动诊断和维护方式已无法满足现代电力系统的需求，因此设计一个电力系统故障诊断与维护专家系统是非常必要的。
1. 引言电力系统是现代社会不可或缺的基础设施，它的正常运行对于各行各业的发展至关重要。
然而，电力系统也面临着各种各样的故障隐患，如过载、短路、接地故障等。
这些故障可能导致电网不稳定甚至瘫痪，给社会造成巨大的经济和安全风险。
2. 电力系统故障诊断需求传统的手动诊断方式需要专业的工程师进行，且易出现人为错误和延误故障处理时间。
而电力系统故障诊断与维护专家系统可以通过数据获取、智能诊断以及实时反馈等功能，提供更准确、高效的故障诊断和维护方案，减少故障处理时间。
3. 电力系统故障诊断与维护专家系统设计原理（1）数据获取与处理：电力系统故障诊断与维护专家系统需要通过各种传感器和监测设备收集电力系统的各类数据，包括电流、电压、频率等。
然后使用数据分析和处理技术，对数据进行清洗、归一化和特征提取，为后续的故障诊断和维护提供数据支持。
（2）故障诊断：基于数据获取和处理，电力系统故障诊断与维护专家系统可以利用机器学习和人工智能技术，建立故障模型和规则库。
这些模型和规则库能够对电力系统的各种故障进行准确诊断，并根据故障类型提供相应的维护建议。
（3）实时反馈与维护：电力系统故障诊断与维护专家系统应具备实时反馈和远程监控的功能，能够及时提醒操作人员发生的故障和维护指导。
同时，系统应该能够对各种维护操作进行远程辅助，降低现场维护的风险，提高安全性和效率。
4. 专家系统设计与实施为了设计和实施一套高效可靠的电力系统故障诊断与维护专家系统，需要以下步骤：（1）建立数据库：建立电力系统故障数据、维护记录、设备参数等相关信息的数据库，以供系统进行数据分析和模型训练。
（2）开发故障模型与规则库：基于数据库和专家经验，开发故障模型与规则库，能够识别和诊断电力系统的各类故障。
雷达模拟电路故障诊断的专家系统
雷达模拟电路故障诊断的专家系统王建刚李志华（河海大学 电气工程学院 江苏 南京 210098）摘 要：概述了专家系统的设计思想，详细介绍了专家系统在雷达模拟电路故障诊断中的实现方法、知识库建立、推理机建造、解释机制建立以及系统软件设计，并采用先进的VXI bus 和神经网络为辅，弥补了专家系统的缺点，使系统具有高可靠性和扩展性。
关键字：专家系统，神经网络，知识库，模拟电路专家系统(ES)目前是人工智能领域中最活跃的一个分支，是自动检测和故障诊断的基础，它是在某一特定领域内，运用专家的知识经验和推理方法来解决复杂的实际问题的一种人工智能计算机应用程序。
随着科学技术发展和军事实力的增强，雷达的复杂程度日益提高，其功能也越来越完善，自动化程度也越来越来高，但由于许多确定和不确定因素的作用，有时雷达的某些模块中设备出现故障，以致雷达不能准确的定位目标或不能正常工作，将会造成难以估量的损失，对国家和人民的财产和生命安全构成严重威胁。
所以对雷达故障的快速准确的定位和排除成为衡量雷达故障诊断方法的重要依据。
雷达模拟电路故障诊断专家系统是以某型号雷达为测试对象，按照诊断主模块、模拟电路诊断模块、通讯模块及输入/输出模块进行设计，雷达整体待测指标共计十几项，包括：发射频率、发射频谱、改善因子、接受机动态范围、噪音系数、镜频抑制、中频带宽、滤波器凹口深度、溃线损耗、溃线系统驻波比等，专家系统对它们进行采集、处理并输出相应的诊断结果。
1. ES的总体设计专家系统是基于知识的智能系统，其诊断方法是计算机在采集被诊断对象(UUT)的信息后，综合运用专家经验，进行一系列的推理和验证，快速地定位故障或最有可能的故障，ES主要有以下几个模块组成：人—机接口、知识库、动态数据库、推理机、解释机制和知识获取。
根据雷达系统性能要求：高可靠性和较短诊断与修复时间，此雷达ES采用了面向对象的系统故障诊断方法，并将先进的VXI bus和通用的GPIB bus自动测试设备(ATE)相结合，从而使该系统具有易于扩展、通用性好、实时性强、准确性高等优点。
医疗诊断中的专家系统设计与实现
医疗诊断中的专家系统设计与实现随着人工智能和机器学习的发展，专家系统在医疗诊断领域中的应用越来越广泛。
专家系统利用专家知识和推理规则来进行诊断和治疗建议，减轻了医生的负担，提高了患者的治疗效果。
本文将介绍医疗诊断中的专家系统设计与实现过程。
首先，设计专家系统需要收集和整理专家知识。
医疗领域的专家知识可以来自于医生的经验和医学文献等来源。
收集到的知识需要进行归纳总结，建立知识库。
知识库的设计需要符合特定的知识表示方法，以便于系统对知识的处理和推理。
其次，设计专家系统需要确定推理规则。
推理规则是专家系统中的核心组成部分，用于进行诊断和治疗决策。
推理规则应该基于严谨的逻辑和科学的医学依据。
推理规则包括前提条件和结论，通过匹配前提条件和当前患者的病情信息，系统可以推断出相应的结论和建议。
推理规则的数量和准确性对系统的性能和效果有重要影响，因此设计推理规则需要经过充分的验证和测试。
在实现专家系统时，需要选择合适的技术和工具。
专家系统的实现可以基于规则引擎、机器学习算法或混合方法等。
规则引擎是一种常用的实现方式，它能够对推理规则进行管理和执行，通过事实与规则之间的匹配，来得出结论和建议。
机器学习算法可以通过训练数据来学习知识和规律，从而进行诊断和预测。
混合方法结合了规则引擎和机器学习算法的优势，可以更好地解决实际医疗诊断中的复杂问题。
在实现过程中，还需要考虑专家系统与患者之间的交互方式。
专家系统可以通过问答方式获取患者的病情信息，也可以通过图形界面展示诊断结果和建议。
在交互设计中，需要注意界面友好性、易用性和信息准确性等方面的要求，以便患者或医生可以方便地使用系统。
此外，专家系统还需要进行充分的验证和评估。
验证是指检验系统的逻辑正确性和推理能力，评估是指衡量系统的性能和效果。
验证可以通过测试用例来进行，评估可以通过与专业医生对比和实际病例验证来进行。
只有通过验证和评估，才能保证专家系统的可靠性和有效性。
最后，专家系统的实现需要与医疗机构合作。
电源故障诊断系统的设计与实现
摘要： 针对某防空导弹电源系 统故津复杂的现状， 设计了防空导弹电源故阵诊断系 统。介绍了系统的主 要设计思想， 给出了 硬件结构与软件流程。该系 统已 投入实际应用， 并取得了良 好的效果。 关扭词： 防空导弹； 电源系 故障 统； 诊断
中圈 分类号：７０６ 文献标识码： Ｔ ６． Ｊ Ａ
文章编号： ０ 一８ （ ０） －０８ １ ０ ８２ ２ ６ ０２ －２ ０ ９ １ ０ ０ ０
智能型系统。 参考文献：
［」 Ｎｔｎ Ｉ ｔｍｎ． Ｉ ｕ ｒ ｕｌ ］Ｔｘ ： １ ａｏａ ｎｒ ｅｔＬｂ Ｅ ｓ ｍｎａ Ｚ ｅ ｓＮ－ ｉ ｌ ｕ ｓ ａ Ｗ ｅ ａ ［ ａ ａ ｓ Ｖ ．
使用。 在监控程序设计中， 充分考虑到了系统的容错能 力， 设置了“ 软件陷阱” 。当操作错误时， 系统将进行 提示。
２２ 功能健的设计 ． 功能键共有８ 包括“ 号机组”＂ 号机组” 个， １ 、２ 、 “ 确认”“ 、结束”“ 、显示”“ 、前翻”“ 、后翻” 打印” 及“ 。
其中“ 号机组” ＂ 号机组” “ １ 、２ 、确认” 结束” 和“ 键是 为了辅助检测键而设计的， 以确保检测的准确性。 ２３ 检测键的设计 ． 检测键共有７ 包括“ 个， 开机过程”“ 控组合” 、自 、 “ 电压频率检查”“ 、电流保护调整”“ 、同步组合”“ 、功 率分配组合”“ 、关机过程” 用于检测电源系统各组 等， 合的运行状态及开、 关机过程的信号。“ 电压频率检 测” 组合检测键的软件流程如图 ３ 所示。当有“ 电压 频率检测” 键按下时， 系统提示是否确认 ， 以防误操
波形信号传给右方的Ｇａ ｉ Ｗ ｖｏ Ｄｔ子模块 ｒ ｈ ｇ ｅｒ ａ ｐ ｎ ａ ｆｍ 。
（ 上方标有输人信号字样）产生信号的频谱图（ ２ ， 图 的右上窗口） Ｉ Ｄ读出的数据经过另一路数据 。Ｓ Ｒ Ａ Ｅ 线传到 Ｆｔ 模块， ｉｒ ｌ ｅ 其功能为滤掉不需要的杂波信号。 对 Ｆｔ 的设置为低通滤波器， ｉｒ ｌ ｅ 截止频率为 ７ Ｈ 。经 ０ ｚ
一种雷达模拟电路故障诊断专家系统的设计
图 １ 总体 结 构 框 图
２ 知 识 库
２ １ 知 识库建 立 ．
［ 收稿 日期 ］２ １ ０ １ ００—１ —１
［ 作者简 介】薛剑峰 （９２ ，男， 宁锦 州人 ，辽宁葫芦岛 ９９１ 队工程师 ，从事武备 测试 与靶场 实验研 究。 １ 一） ７ 辽 ２ 部 ４
・
４ ・ ２
第 ３ 卷第 ２期 ｏ
ｖ １３ ｏ．Ｏ № ． ２
长春师 范学 院学报 （ 自然科 学版 ）ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
Ｊｕ ａ ｏ ｈｎｃｔ ｏ ａ Ｕ ｉ ｒｔ｛ ａ ｒ ｃ ｎｅ ｏｒ ｌ ｆ ａｇｈ Ｎ ｒ ｌ ｎ ｅ ｉ Ｎ ｔａ Ｓｉ ｃ ｝ ｎ Ｃ ｍ ｍ ｖ ｓｙ ｕ ｌ ｅ
２ｌ 年 ４ ０１ 月
Ａｐ ．０１ ｒ２ １
一
种 雷达模 拟 电路 故 障诊 断 专家 系统 的设 计
薛剑峰
（ 辽宁葫芦 岛 ９９１ 队 ，辽 宁葫芦 岛 １５０） ２４ 部 ２００
［ 摘
要］本 文概述 了专家系统的设 计思想 ，详细介绍了专家系统在雷达模拟 电路故障诊 断中的实 现
方法 、知识库建立 、推理机建造 、解释机制建 立以及 系统 软件设计 ，并 采用先进的 Ｖ Ｉ ｕ 和神经 网 Ｘ ｓ ｂ 络为辅 ，弥补 了专家系统的缺点 ，使 系统具有 高可靠性和扩展性。
建立 一个 专家 系统能 否获 得成功 ，知识 库 的组成最 为关键 ［ 。知识 库是用 来存 储专 家所 提供 的各类 专 门 知 识 以及 以往 的设备 故 障的案例 ，是 专家 系统 的核心部 分 ，知识库 中所拥 有 的知识 数量 和质 量是评 价 一个专 家 系统 的问题 求解 能力 与系统性 能 的关键 因素 ，而其实 质就 是把专 家知识 、案 例 、经验 转换 为特定 的 、便 于 计算 机存取 的表示形 式 。该系统 知识 表示方 法 主要采用 产生式 表示 法 ，同时辅 以神 经 网络知识 表示 的方法建 立 知识库 。库 中包括 案例 表 、神经 网络 知 识 文件 、故 障模 式 的验 证 知识 表 、检 测 设 备 知识 表 、信 号 特 征表 等 。其 中案例表 主要 根据装 备 的故 障征兆 给出相应 的故 障原 因 ，神 经 网络 知识 文件则 根据 每个 故 障 的指示灯 结果建立与故障原因的关系，另外三个表则为验证所有的诊断结果是否正确提供信息 。此方式可以更新知识 库或 完成某 种输 出 。神 经 网络 的知识 表 现形 式是 基 于神 经 网络 的故 障 诊 断 ，是一 种新 的智 能 化 问题 求 解 模 式 ，是一种 分布 式微 观数值 模型 。 通 过对 经验样 本 的学 习和诊 断实例 结合很 多经验 在 网络 内部 采用权 值 和 阈值 的方 法来 分配 ［ 引，并 由于信 息保持 性完 成不精 确性 推理 ，从 而较好 地模拟 了专 家凭经验 、直觉 的推理过 程 。神经 网络 具有极 强 的 自学 习 能力 ，这有 利于 知识库 的更 新 。 本 系统 所采用 的产 生式 表示法 的表示 形式 为 ： Ｉ （ Ｆ 条件 ） Ｔ Ｅ （ 果 ） Ｅ Ｓ （ ‘ ＨＮ 结 ＬＥ 如结果 为否测 试继续 ） 。 本专 家 系统采 用 的神经 网络是 三层 Ｂ Ｐ模型 ，Ｂ Ｐ算法 是 目前最 成熟 、研究 最普 遍 的学 习算 法 ，其 网络 结 构 如 图 ２所示 。
电力系统故障诊断专家系统的设计与实现
电力系统故障诊断专家系统的设计与实现1. 引言电力系统是现代社会不可或缺的基础设施之一，它负责供应稳定、可靠的电力以满足人们的生活和工作需求。
然而，电力系统可能会出现各种故障，如电压异常、电流过载、设备损坏等，这些故障如果不能及时检测和修复，将对供电可靠性和用户体验产生严重影响。
为了提高电力系统的设备故障诊断能力，本文将设计和实现一个电力系统故障诊断专家系统。
2. 专家系统概述专家系统是一种基于人工智能技术的计算机程序，它通过模拟人类专家的推理过程来解决复杂的问题。
电力系统故障诊断专家系统将采用专家系统的方法和技术，通过收集和分析各种电力系统的历史故障数据，建立故障诊断知识库，并利用推理引擎进行故障诊断和推理过程。
3. 数据采集与预处理为了建立有效的故障诊断知识库，需要先收集和预处理大量的电力系统故障数据。
数据可以来源于实际电力系统运行中的故障记录、设备传感器数据等。
在数据预处理阶段，需要清洗数据、剔除异常值和噪声，对数据进行特征提取和归一化处理，以便于后续的建模和分析。
4. 知识库建立与维护在专家系统中，知识库是最核心的部分，它包含了各种故障案例和其对应的诊断过程。
建立知识库的方法可以采用基于规则的方法，例如用IF-THEN规则进行表示。
规则例如：“如出现电流过载现象，并且温度超过设定阈值，则故障为设备过载故障。
”这样的规则可以由专家根据实际经验进行编写。
除了规则的知识表示方法，还可以采取其他方法如案例推理、模式识别等方法进行知识的表达。
专家系统还可以通过机器学习算法进行知识的自动学习和更新，进一步提高故障诊断的准确性和可靠性。
5. 推理引擎设计与实现推理引擎是专家系统的核心模块，它负责根据用户输入的故障现象和问题，从知识库中检索和应用适当的规则，进行推理和诊断。
在电力系统故障诊断专家系统中，推理引擎可能会采用基于规则的推理引擎、基于案例推理的推理引擎和基于机器学习的推理引擎等不同形式。
6. 用户接口设计与实现为了方便用户使用和交互，电力系统故障诊断专家系统需要设计友好、直观的用户接口。
电力系统故障诊断Expert系统设计
电力系统故障诊断Expert系统设计随着电力系统规模的不断扩大和复杂性的增加，故障的频率和复杂性也在不断增加。
为了提高电力系统故障的快速诊断和修复效率，设计和开发一个电力系统故障诊断Expert系统变得尤为重要。
一个优秀的电力系统故障诊断Expert系统需要具备以下几个关键特点：智能化、高效性、准确性和可靠性。
首先，智能化是电力系统故障诊断Expert系统的重要特征。
这意味着系统能够通过学习和分析大量的历史故障数据，形成一套诊断模型和规则，并根据实时采集的数据实时更新这些模型和规则。
系统应该具备自主学习的能力，能够适应不同的故障情况和系统变化，从而提高故障诊断的准确性和效率。
其次，系统应该具备高效性。
电力系统故障通常需要快速定位和处理，以避免长时间停电带来的经济损失和社会影响。
因此，系统应该能够实时分析和处理大量的数据，尽快给出故障的定位和原因，并给出修复的建议。
系统应该具备高效的算法和优化技术，以确保快速而准确的故障诊断结果。
准确性是电力系统故障诊断Expert系统的核心特点之一。
系统应该能够识别各种类型的故障，包括线路故障、开关故障、变压器故障等，准确地定位故障的位置和原因。
为了提高准确性，系统需要充分利用实时监测数据、历史故障数据和专家经验，运用机器学习、模式识别等技术进行数据分析和特征提取，从而快速而准确地诊断故障。
最后，系统的可靠性是确保电力系统故障诊断Expert系统能够稳定运行的重要因素。
系统应该具备容错性和自动恢复机制，能够应对潜在的故障和错误，并尽快修复。
此外，系统的界面和交互设计应该简洁明了，易于操作和使用，方便维护人员进行故障诊断工作。
为了实现这些特点，电力系统故障诊断Expert系统的设计和开发需要综合运用多个技术和方法。
首先，数据采集和处理技术是关键，能够提供准确的故障数据和实时监测数据。
其次，模式识别和机器学习技术能够从海量数据中提取故障特征，并根据模型进行故障诊断。
专家系统在雷达故障检测中的应用
１故障检测专家系统组成
知 识和 元知识 。其 中 ，专家知 识是领
故 障检 测 专 家 系统 组 成如 图４ 所 域 专 家从长期 工作 实践 中获得 的经验
示 。 专 家 系 统 是 一 种 包 含 知 识 和 推 理 性 总 结 ；领 域 知 识 是 指—— 能 向用 户解释 它们
图１ 所示 为专家 系统原 理 图 ，图２
的 推 理 过 程 ，还 能 回 答 用 户 的 一 些 问 为 低 层 诊 断 模 型 。 题 ；灵 活性 — — 系 统 中 的 知 识 便 于 修
改和扩 充 ；推理 性—— 系统 中的知 识
的 智能 计算 机 程 序 系 统 ，通 常 由知 的知识 ，包括 书本 上的知 识及一 些一
图１专 家系统原理 图
识库 、推 理机 、人机 接 口、综 合数据 般 性常 识 ；元 知识是 利用 知识进 行推
带８ 电子 ＋ ２１霉２ ５ ０１ 揭 ３
理 的 知识 。
（ ）用 户 将 故障 现 象交 给 人机 测 试 信 息 ，主 要 用 来 检 测 、校 正 和 调 １
一
２知识库的 设计
（ ４）解 释 程 序记 录 故障 检 测每
知 识 库 主 要 功 能 是 存 储 和 管 理
步的推 理状态 ，并提 取相应 图形符 专 家 系统中的 经验知识 。专 家系统知
综合数据 库是 用 于存储所 检测 问 号 ，经过 人机接 口以 流程 图的方式 将 识 库主 要 由故障 分类表 、子 故障分类 题 领域 内原始特 征数 据 的信 息 、推理 推 理 过 程 显 示 。 这 些 模 块 彼 此 配 合 ，
通用雷达故障诊断专家系统的设计
为了提 高雷达装备故障诊 断的效率和 可靠性．方法
通过 对雷 达装备综合测试和故 障诊断要
求和 方 法 的分 析 ， 绍 一 种 适 用 于 雷 达 装 备 的 故 障 智 能 诊 断 专 家 模 型 ；探 讨 了 该 模 型 的基 本 结 构 和 相 应 的 推 理 介 机 制 及 故 意 障 诊 断 策 略 ．结 果 结 合 雷 达 故 障 诊 断 的 特 点 ．研 究 了该 模 型 及 诊 断 方 法 在 雷 达 装 备 中 的 具 体 应
出所有 的故 障信 息是 很 困难 的 ，只有 采 用逐 步 咨
询方 式在 诊断过 程 中根据 问题 的需要 不 断获 取 有 关诊 断信 息． ‘ 知识 库 由静 态知识 库 、动 态 知识 库 和元 知 识 库组 成．静 态 知识 库 存放 故 障 知 识 ；动态 知 识库
包括 系统 在推 理过 程 中得 到 的 中 间结 果 或诊 断过 图 ２ 系统软件结构框图
文 章 编 号 ：１ ７ —４ ９ ２ ０ ） ３０ ０ — ３ ６ １７４ （ ０ ２ ０ — ２ ００
通用雷达故 障诊断专家 系统 的设计
孟 亚 峰 ，蔡 金 燕 ，曹 宏炳
（ 械 工 程 学 院 光 学 与 电子 工 程 系 ，河 北 石 家 庄 ０ ０ ０ ） 军 ５ ０ ３
摘
要 ： 目的
用， 证实了该方法是有效 的．结论
将 自动测试技术和专家系统相结合 ．可以提高故 障诊 断的效率和可靠性．
关键词 ； 自动测试 ；专家系统 ；故障诊断 ； 雷达 中图分类号 ： Ｔ ２ ３ Ｐ ７ 文献标识码 ：Ａ
０ 引 言
随着雷 达装 备的 系统 构成 越 来越 复 杂 ，自动 化水 平越 来越 高 ，为 保证 其可 靠 运行 ，对 其进 行 高效 快速 的故障诊 断 ， 于保 持 良好 的 作战 状 态和 提 高战 斗力 具有 重要 意 义．专家 系统 经 过 多年 的 发展 ，理论 和 应 对
基于故障树的专家系统在雷达电源故障诊断中的应用
备， 其空间环境 的复杂性 以及地面检测的局限性导致 雷达电源运行异常或者系统故障不可避免 ， 于是迫切
需 要采 用实 时诊断 ， 以实 现雷达 电源故障 的快速 定位 和及 时维修 。 将基 于故 障树 的专家 系统应 用 到雷达 电
与管理软件、 信号处理软件、 系统管理软件等组成。 整
徐江燕 李志华 徐江飞 肖远鹏 ， ， ，
（． １ 河海大学能源与 电气学院 ， 苏 南京 ２ ０ ９ ； ． 江 １０ ８ ２安徽大学电子信 息工程学院 ， 安徽 合肥 ２ ０ ０ ） ３ ６ １
摘要 ： 故障树是故障诊 断专家 系统 问题求解策略 的一种重要 方法 ， 为了减小知识表示和获取 的难度 ， 可将基 于故 障树 的专
中 图分 类 号 ：Ｐ ８ Ｔ １２ 文 献 标 识码 ： Ａ ｄ ｉ １ ．９ ９ ．ｓ．０６２ ７ ． １． ． ７ ｏ： ０３６ ￣ｉ ｎ１０ —４ ５２ ２０ ０ ｓ ０ ４５
Ａｐ ｌ ａｉｎ ｏ ｐ ｒ ｙ ｔｍ ｓ ｄ ｏ ａ ｌ Ｔｒ ｅｉ ｄ ｒＰｏ ｒＦａ ｌ ａ ｎ ｓｓ ｐ ｉ ｔ ｆＥｘ ｅ ｔＳ ｓｅ Ｂａ ｅ ｎ Ｆ ｕ ｔ ｅ Ｒａ ａ ｗｅ ｕ ｔ ｃ ｏ ｎ Ｄｉ ｇ ｏ ｉ
家 系统应 用到雷达电源故 障诊断 中， 通过构建和实现 某雷达通 用电源故障诊 断 系统 ， 可达到 简化和诊 断高效的 目的。 经实 例验证 ， 于故 障树的雷达电源故 障诊断专 家系统， 基 具有较 高的诊 断效 率和准确性。 关键词 ： 雷达电源； 障诊 断；专家系统 ； 故 故障树
２１ ０ ２年第 ４期
文章 编 号 ：０ ６２ ７ （ ０２ ０ －２２０ １０ —４ ５ ２ １ ）４０ １．３
计 算 机 与 现 代 化 Ｊ Ｕ Ｎ ＩＹ Ｉ Ｎ Ａ Ｈ Ａ Ｉ Ａ Ｊ Ｕ ＸＡ Ｄ ＩＵ Ｓ
专家系统的故障树测试法对雷达电源的故障诊断
专家系统的故障树测试法对雷达电源的故障诊断摘要：随着电子工业的迅速发展，电路故障诊断技术的重要性越来越明显，它对于电子设备和系统的正常运行及可靠性设计均具有重要的意义，故障树分析法能有效提高系统的安全性与可靠性保证系统正常运行，本文介绍了基于专家系统的故障树测试法对雷达电源的故障诊断分析，以及专家系统知识的表示、获取和推理。
关键词：专家系统；故障树；故障诊断1专家系统介绍专家系统（Expert System）亦称专家咨询系统[1,2]，它是人工智能的一个重要分支；专家系统的能力来自它所拥有的专家知识，知识的表示和推理的方法则提供了应用的机理，这种基于知识的系统设计方法是以知识库和推理机为中心而展开的，主要是应用于某一专门领域，拥有该领域相当数量的专家级知识，能模拟专家的思维，能达到专家级水平，能像专家一样解决困难和复杂的实际问题的计算机（软件）系统。
它以其知识的永久性、易传递性、易形成文件、发挥状态始终如一的稳定性等人类专家无可比拟的优点而备受重视[3,4]。
其基本组成包括：知识库、推理机、知识获取器、解释机、人机接口和数据库几个部分[5]。
2专家系统的故障树测试流程的建立[6]现在利用故障树建立某雷达电源的故障专家系统的测试流程：通过给出某雷达通用电源原理图。
分析某雷达电源的故障检测流程，并且根据某雷达电源的原理和某雷达电源的自身特点，利用专家经验将其划分成如图1雷达电源原理图所示的分层结构，诊断过程逐层展开，逐级定位，使得整个诊断过程层次分明，每一层的诊断过程都较为简便易行。
2.1用故障树表示专家系统的测试流程。
诊断方法介绍：这种故障树的建立方法的基本原理就是利用电路节点之间的依赖关系以及专家经验对电路进行故障诊断。
用故障树的图形语言来表达故障诊断的整个过程，根据电路节点电压之间的依赖关系和专家经验，构造出“故障树”即可找到故障元件或者故障元件组。
下面是这种故障诊断方法的具体实现方法：第一步：根据雷达电源的性能指标划分故障现象类型，雷达电源性能指标包括输出电压、输出纹波和电压稳定度等，划分的依据是电源的设计专家的经验第二步：为每种故障现象构造合理的“故障树”。
基于TEAMS的雷达故障诊断系统设计
基于TEAMS的雷达故障诊断系统设计[摘要]为了使技术人员和舰员随时获得专家级的帮助，实现快速故障定位、修复装备,利用美国QSI公司最新研制的TEAMS软件套件，以装备建模的方法，设计基于TEAMS的雷达故障诊断系统。
【关键词】雷达;交互式电子技术手册（IETM）;BITE检测点某新型对海对空警戒雷达是大量装备于我军大型水面舰艇的主战雷达。
该型装备以其技术的先进性、战斗的高效性、良好的易用性和较高的可靠性深得使用部队的欢迎。
由于该型雷达结构及原理复杂，舰员及一般维修人员修理能力较弱，导致装备完好率低，修复周期长，影响了部队日常训练及各项任务的完成。
利用美国QSI公司最新研制的TEAMS软件套件，以装备建模的方法，设计基于TEAMS的雷达故障诊断系统，可以使技术人员和舰员随时获得专家级的帮助，实现快速故障定位、修复装备。
这对于提高装备的维修性、可用度，降低全寿命周期费用具有重要的意义。
同时又能极大降低系统研制难度、周期和费用，取得良好的效果。
一、装备维护系统工具套件（The TEAMS Tool Set）简介装备维护系统工具套件是专门提供先进的针对系统健康状况的管理软件的美国QSI公司研制的。
The TEAMS?Tool Set 包括五个模块：（1）系统建模软件TEAMS -Modal（2）嵌入式诊断模块TEAMS-RT（3）智能维护助手TEAMATE（4）模块管理和维修数据收集工具TEAMS-KB（5）远程诊断和数据管理服务器TEAMS-RDSTEAMS组合了功能强大的多种信号流程图，与信息理论－AI算法一起建模，针对UUT或SUT产生接近优化的诊断策略。
TEAMS软件提供简便的方法建立系统或产品模型，并自动进行测试性，可靠性和维护性分析。
在TEAMS中，模型可以由外部导入，也可由使用方便的GUI创建。
二、对雷达进行故障诊断的总体思路TEAMS软件提供简便的方法建立系统或产品模型，并自动进行测试性，可靠性和维护性分析。
电力系统故障诊断与预警系统的设计与实现
电力系统故障诊断与预警系统的设计与实现随着信息技术的发展，电力系统已经进入了一个新的时代，即智能化时代。
电力系统不仅需要高质量、可靠、可控的电力供应，还需要能够实现快速故障诊断和智能预警的电力管理系统。
因此，电力系统故障诊断与预警系统的设计与实现成为了当今电力系统智能化转型的重要环节。
一. 选题背景过去，电力系统的故障诊断和预警往往需要借助人工操作，完成繁琐、耗时的处理过程，效率低，准确性也无法得到保障。
但是，随着现代技术的不断创新，电力系统故障诊断和预警技术也得到了广泛的研究和应用。
其中，人工智能的应用为电力系统故障诊断和预警提供了新的方法。
电力系统故障诊断与预警系统的设计与实现就是一种基于人工智能的应用。
二. 设计目标设计与实现一个高效的电力系统故障诊断与预警系统需要考虑到以下几个方面：1.系统的响应速度应当快，能够及时发现电力系统故障并进行预警。
2.电力系统故障诊断与预警系统应当准确性高，达到智能化程度。
3.系统稳定性好，能够在复杂的环境下很好地适应，不易出现故障。
4.系统易于运维和维护，方便人员进行操作。
5.系统应当有较好的扩展性，能够根据需求进行扩充和升级。
三. 系统功能电力系统故障诊断与预警系统需要具备以下的功能：1.数据采集和处理：通过系统集成多种设备的数据传输方式，将设备的数据高效地采集、分析、存储，进而为系统的故障诊断和预警提供支持。
2.故障检测与分析：通过人工智能算法，对采集的数据进行分析，判断电力系统是否出现故障，分析故障类型，快速定位故障点。
3.预警：在判断出电力系统存在故障之后，快速发出预警信息，帮助运维人员进行快速处理，降低故障带来的损失。
4.历史数据管理：将系统采集的历史数据进行管理，为系统调试和数据分析提供支持。
五. 系统实现电力系统故障诊断与预警系统的实现大致可以分为以下四个步骤：1.数据采集与传输：系统需要搜集各种用于数据采集的设备，进行数据采集、分析和存储，为后续的故障诊断和预警提供基础。
雷达故障检测与诊断技术探讨
雷达故障检测与诊断技术探讨随着科技的不断发展，雷达在气象领域应用越来越广泛。
本文主要根据雷达运行实际，首先介绍了常见的雷达故障检测方法，并重点探究了雷达故障检测与诊断技术，以供相关人士参考。
标签：雷达故障;故障检测;故障诊断引言近年来，随着科技的迅猛发展，雷达开始在气象学领域得到广泛的应用。
气象雷达对强降雨、雷暴、冰雹、台风等天气系统进行探测的重要工具之一[1]。
为了获得准确、完整、可靠的天气实况，就要确保雷达的稳定运行。
一旦发生雷达故障，要及时进行排除。
随着雷达设备的不断更新换代，其自动化以及智能化水平也得到快速提高，给雷达维护保障工作也带来了极大压力。
虽说我国的故障诊断研究起步较晚，但近几年来取得了较大的突破，推动了雷达保障业务的发展。
本文主要对常见的雷达故障检测与诊断技术进行分析，为今后更高效地排除雷达故障，提升雷达保障水平提供指导。
1雷达故障检测方法雷达属于精密性仪器，大部分雷达装置主要由天线、馈线、电源、发射机、信号处理机、接收机等部分构成。
雷达检测比较繁琐。
通常情况下，雷达检测方法包含2类：同步检测与异步检测。
同步检测主要指的是以雷达实际工况为重要参考开展的实时故障检测;异步检测指的是不以雷达的工况为参考，不分检测时间的故障检测。
在雷达检测过程中，必须根据不同状况采取针对性的检测方式。
下面结合雷达装置实际情况来阐述这同步检测与异步检测2类检测方式。
1.1同步检测在雷达设备的特定功能结构中，检测设备将检测信号发送到雷达设备。
设备接收到反馈信号后，将通过雷达设备的各个模块以检查其工作条件。
性能检测是从实际应用的角度出发，通常通过同步检测来实现。
在此过程中，能够发现每个模块的输入和输出之间具备了映射关系。
但是，由于目标信号的随机性导致每个模块的输入强度的随机性，因此模块在输出端的反射也会呈无序状态。
如果在输入过程中注重分析几组常规信号、数据亦或信息之间是否存在冲突，则可以找出故障出现区域。
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基于专家系统的雷达电源故障诊断系统的
设计与实现
王建刚，李志华
河海大学电气学院，江苏南京 （210098）
摘要：专家系统是自动检测和故障诊断的基础，本文概述了基于专家系统的某雷达通用电源故障检测与诊断系统的构建和实现过程，并详细介绍了本系统知识库、推理机构、知识获取器、人机界面等模块的设计过程。
关键词：专家系统，故障诊断，知识库，人机界面
本系统是把专家系统理论，应用在某雷达通用电源测试台上，能够帮助维修人员对雷达电源进行性能指标测试和故障诊断，为测试人员提供尽可能多的测试及维修信息，引导测试人员进行故障隔离定位，加速和简化电源的维修。
1 基于专家系统的雷达电源故障诊断系统的总统设计
本系统主要是针对某雷达通用电源，就其模拟电路耦合复杂、反馈回路多、元件存在容差的特点，利用人工智能的理论与方法，根据专家知识和经验来分析电源内部元器件特性及相互关系，形成故障诊断专家系统的知识库，并不断积累有关故障诊断的知识，以便故障准确的诊断与定位。
结合雷达通用电源的特点，本系统包括人机接口模块、计算机控制模块、专家系统模块、雷达电源等几部分，其总体结构如图1所示。
图1 本系统总体结构图
2 基于专家系统的雷达电源故障诊断系统主要模块设计
2.1专家系统模块的设计
专家系统是一个含有大量某个领域专家水平的知识与经验的智能计算机程序系统，能够利用人类专家的知识和解决问题的方法来处理该领域问题。
专家系统主要由知识库、推理机、人机接口等几部分组成[1]。
2.1.1知识库的设计
知识库用于存放领域专家提供的专门知识，是专家系统的核心部分，知识库中拥有知识的数量和质量就成为一个专家系统中系统性能和问题求解能力的关键因素。
因此，知识库的设计是建造专家系统的中心任务，而其中知识的获取和表达又是关键问题。
本专家系统的知识获取就是把用于求解雷达电源故障诊断问题的知识从拥有这些知识的知识源中抽取出来，并转换成一种特定的计算机表示形式。
其知识主要是雷达电源专家通过故障树分析法得到的[2]。
本系统的知识表示方法采用产生式表示法，即IF …THEN…ELSE …，这样可以方便地表示雷达电源专家大脑记忆模式中的各种知识块之间存在的因果关系，如：IF某两点之间的阻值不是100~150ohm，THEN某元件损坏，ELSE测试继续。
2.1.2推理机的设计
推理机是根据一定的推理策略，从知识库中选择有关知识，对用户提供的信息进行推理，直到得出相应的结论，它是本系统的重要组成部分。
设计推理机主要解决的问题是推理方式和控制策略。
专家系统的推理方式很多，如：演绎推理、默认推理、确定性推理、不确定性推理等【3】，由于雷达电源主要有模拟电路组成，其元器件具有容差，使得领域对象的知识的规模和内容极其复杂，所以本系统采用了基于规则的不确定性推理方式。
对于知识的不确定性问题，如：无直流电压、电阻无穷大、电压偏高等不确定性概念本系统采用了区间表示法来表示。
如某电阻为1Kohm，根据专家经验可知，当测得的阻值在（1±5%）×1Kohm之间时，则电阻正常，否则故障。
图2 电源原理图
推理过程是一个故障诊断的过程，即定位故障元件的过程。
本系统采用了正向推理、启发式搜索和深度优先搜索相结合的方式，如测得结果是无输出电压则程序自动进入无输出电压诊断流程、跳转节点的跳转等都使用了启发式搜索策略，当进入具体某个诊断流程后，则按照深度优先搜索策略进行推理，现以某雷达的线性稳压源为例，其原理图如图2 所示。
本系统对其进行无电压输出的诊断流程如图3所示。
图3 电源故障诊断流程图
图中方框表示元器件；圆圈表示测试节点，其中前一个数字表示主测试点，后一个数字表示参考点；菱形框表示跳转节点，根据实测值的不同选择不同的流程走向。
流程图中元器件的排放顺序是根据专家分析电路的思路和其故障可能性大小决定的，故障可能性大小由专家与工程技术人员根据经验给出，先判断最容易坏的元器件，可以提高诊断效率。
2.1.3知识获取器的设计
知识获取器是专家和知识工程师对知识库进行管理和维护的主要工具，方便快捷的操作界面确保了扩充和修改知识库的高效率和高准确率。
本系统设计的知识获取器如下图4所示。
图中左视图显示的是故障诊断流程的名称，右视图是对应的故障诊断流程，右健点击节点或元件，便会出现一个菜单，有添加新节点或元件、删除该节点或元件、编辑该节点或元件的属性、跳转到实物图或原理图等功能。
如此操作便可生成一个完整的故障诊断流程，操作方法简单易懂，可行性好，效率高。
图4 知识获取器
2.1.4解释机的设计
解释机设计的方法有[4]：预置文本与路径跟踪法、策略解释法和自动程序员方法。
本系统的解释机制采用预置文本与路径跟踪法。
预置文本是最简单的解释方法，我们将每一个诊断问题求解的解释框架采用自然语言和一些简单的图形等易于被用户理解的形式事先组织好，插入到数据库中，在执行诊断的过程中，同时生成解释信息。
为克服预置文本方法的缺陷，利用路径跟踪法将诊断求解所使用的知识自动记录下来。
每个节点都对应一个提示信息编号，推理机启动规则时便会调用相应的提示信息。
2.2人机界面模块的设计
人机界面是实现系统与用户、专家和知识工程师交互的界面，本系统的人机界面如图5所示，左边视图有UUT选择、准备工作、测试项目和故障隔离，本图显示的是故障隔离部分。
右边视图有概述图、实物图、原理图和诊断流程图，双击诊断流程图中任意一个测试点，会弹出对应的测试对话框，如图3所示的即为测试点（8：3）的测试对话框。
点击Test按钮开始测试，测试完毕后会将实测值显示在value指示的编辑框中，然后再点击Continue按钮，推理机会根据测试结果做出相应的判断。
图5 本系统人机接口界面
3 基于专家系统的雷达电源故障诊断系统的实现
本系统的开发采用Microsoft Visual C++6.0语言，利用Microsoft Access实现知识库及综合数据库的管理，并通过VC++编程对专家系统中的知识库和综合数据库进行访问，对
故障进行推理、判断、定位，从而实现对雷达电源故障准确诊断。
本系统已应用在某雷达通用电源测试台上，并取得了令人满意的效果。
参考文献：
[1] 张宏伟，都学新等.一种基于功能检测的专家系统.计算机应用.2001,6
[2] 宋小安，李志华.模拟电路故障诊断的专家系统法与BP神经网络法研究.河海大学2005,3
[3] 韩邦华，鲍红书等.面向对象的故障诊断专家系统.机械设计与机械制造.2003，6
[4] 吴泉源，刘江宁．人工智能与专家系统．国防科技大学出版社．2003，1
Design and Implement of Radar Power Supply Fault Diagnosis’ System Based on Expert System
Wang Jiangang，Li Zhihua
Hohai University Electrical Department,Nanjing Jiangsu (210098)
Abstract
Expert system is the basis of automatic detection and fault diagnose, this paper introduced the process of design and Implement of radar power supply fault diagnosis’ system based on expert system, and particularly introduced process designing of the knowledge base, inference mechanism, knowledge receiver, human machine interface (HMI) etc.
Keywords: Expert System, Fault Diagnose, Knowledge Base, HMI
作者简介：
王建刚（1981-），男，河南濮阳，硕士研究生，研究方向：模拟电路故障诊断。
Email: hey2000123@。
李志华：（1964-）男，江苏南京，副教授，博士，研究方向：软件工程。