● 摘要
作为一门综合的、多学科交叉的实用性技术,故障诊断正向着智能化的方向不断发展,并且已逐渐成为提高产品可靠性和维护效率的关键手段之一,具有良好的研究前景。另外,针对航空航天类电子产品,由于其具有层次性、耦合性、冗余度等特点,采用故障诊断中的基于模型诊断方法往往能够取得更好的效果。在此背景下,本文以电子产品为研究对象,以基于模型诊断方法为研究重点,将诊断过程分为抽象建模、冲突识别、诊断生成三个环节。按照上述环节的先后顺序,本论文提出了一套面向电子产品的基于模型诊断具体实施流程,并以卫星电源系统为案例验证了该方法的正确性与可行性。
在对国内外基于模型诊断现有研究成果进行总结的基础上,本论文梳理并完善了冲突集、碰集等基本概念以及相关定理,据此提出了电子产品基于模型诊断的总体流程思路,随后按照这一思路开展相关研究。
首先,本论文在调研诊断系统知识表示方法的基础上,结合电路系统功能结构上的层次性特点,利用一阶谓词逻辑完成电路系统的分层抽象建模,从源头上降低后续诊断问题的复杂度。
随后,由电路系统预期行为与实际行为之间的差异出发,将最小冲突集求解过程分为离线搜索与在线搜索两个阶段,借助最小冲突集候选这一中间概念完成冲突识别,并针对电路系统分层抽象模型制定出具体实施流程。
接下来,在对比分析常用最小碰集搜索方法优劣的基础上,选择离散二进制粒子群算法从上一环节获得的最小冲突集集合簇中搜索获得全部最小碰集并做出诊断结论。
最后,以卫星电源系统为应用案例,利用本论文提出的电子产品基于模型诊断方法完整实施流程进行诊断,结合诊断结论分析并验证此方法的性能优势、适用性以及工程实用性。
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