2 某型裝備故障診斷專家系統(tǒng)
2．1 基于仿真的診斷知識(shí)獲取
知識(shí)獲取通常需要根據(jù)故障診斷案例發(fā)現(xiàn)新規(guī)則或從領(lǐng)域?qū)＜姨幗邮苄乱?guī)則，不斷豐富和完善故障診斷知識(shí)庫。由于裝備在不同的工作狀態(tài)下或采用不同的組合時(shí)，同一種故障在系統(tǒng)中的表現(xiàn)特征也不盡相同，征兆與故障之間通常不存在一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。往往只能通過系統(tǒng)故障機(jī)理研究、診斷案例分析、可靠性分析和診斷模型試驗(yàn)等手段，結(jié)合領(lǐng)域?qū)＜抑R(shí)和系統(tǒng)技術(shù)資料等，對(duì)故障和征兆進(jìn)行明確定義、對(duì)故障進(jìn)行層次劃分、對(duì)征兆進(jìn)行量化處理，才能發(fā)現(xiàn)適用于不同條件下的故障診斷規(guī)則。但是，對(duì)大型復(fù)雜的裝備系統(tǒng)而言，采用人工方式幾乎無法在專家系統(tǒng)組建過程中獲取足夠的故障診斷規(guī)則。因此，若能利用裝備仿真測(cè)試系統(tǒng)基礎(chǔ)平臺(tái)，通過在給定功能組合和設(shè)置故障狀態(tài)下對(duì)裝備的工作過程和功能模塊進(jìn)行仿真，獲得裝備各種組合下的運(yùn)行參數(shù)，建立故障樣本集合，自動(dòng)獲取故障診斷知識(shí)，將有效提高故障診斷知識(shí)獲取的速度與質(zhì)量。
2．2 故障診斷專家系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)
某型裝備故障診斷專家系統(tǒng)(組成構(gòu)成如圖2所示)主要由知識(shí)獲取模塊、診斷知識(shí)庫、解釋機(jī)模塊、推理機(jī)模塊和人機(jī)接口等部分構(gòu)成，并通過仿真測(cè)試數(shù)據(jù)庫從裝備仿真測(cè)試系統(tǒng)中獲取知識(shí)。

(1)仿真測(cè)試數(shù)據(jù)庫是聯(lián)接仿真測(cè)試系統(tǒng)和故障診斷專家系統(tǒng)的橋梁，該動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫存放有仿真測(cè)試數(shù)據(jù)。仿真測(cè)試系統(tǒng)能模擬裝備正常狀態(tài)或故障狀態(tài)，通過仿真測(cè)試得到不同狀態(tài)的運(yùn)行數(shù)據(jù)，并補(bǔ)充到仿真測(cè)試數(shù)據(jù)庫中。在故障診斷專家系統(tǒng)工作過程中，知識(shí)獲取模塊可以從仿真測(cè)試數(shù)據(jù)庫中提取所需數(shù)據(jù)，通過分析處理將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為知識(shí)，并存入診斷知識(shí)庫中。
(2)故障診斷知識(shí)庫用于存放專家系統(tǒng)運(yùn)行過程中所需的知識(shí)，豐富的知識(shí)庫是成功構(gòu)建專家系統(tǒng)的必要條件。在實(shí)現(xiàn)過程中，知識(shí)庫選擇了多種知識(shí)表現(xiàn)形式，包括規(guī)則知識(shí)表示、案例知識(shí)表示、框架知識(shí)表示和模型知識(shí)表示等，其中模型知識(shí)是從已有的仿真測(cè)試系統(tǒng)中建立的許多成熟的模型中獲取，而其他知識(shí)則由領(lǐng)域?qū)＜彝ㄟ^人機(jī)接口模塊提供，知識(shí)庫由知識(shí)獲取模塊負(fù)責(zé)維護(hù)。
(3)推理機(jī)模塊模擬領(lǐng)域?qū)＜夜收显\斷過程，是故障診斷專家系統(tǒng)的核心部分。由于系統(tǒng)中診斷知識(shí)采用了多種表示方式，因此推理機(jī)集成了多種推理機(jī)制，提高了診斷結(jié)果的可信度。在實(shí)現(xiàn)過程，系統(tǒng)首先根據(jù)普通用戶提出的故障診斷要求及提供的故障診斷信息等形成特征征兆集合，然后系統(tǒng)分別進(jìn)行基于規(guī)則、基于案例、基于框架和基于模型等診斷推理，并采用信息融合技術(shù)按發(fā)生概率大小給出所有可能故障的提示，最后基于仿真測(cè)試系統(tǒng)采用仿真復(fù)現(xiàn)技術(shù)驗(yàn)證診斷結(jié)論。
(4)解釋機(jī)模塊是專家系統(tǒng)的重要組成部分，負(fù)責(zé)向用戶解釋專家系統(tǒng)故障診斷行為的全部過程。解釋功能的實(shí)現(xiàn)有很多種方法，如預(yù)置文本法、路徑跟蹤法、策略解釋法、自動(dòng)程序員法等，其中預(yù)置文本法和路徑跟蹤法較為常用。本系統(tǒng)采用路徑跟蹤與仿真復(fù)現(xiàn)相結(jié)合的方法進(jìn)行解釋，不僅能將問題求解所使用的知識(shí)自動(dòng)記錄下來，在用戶需要時(shí)顯示問題求解的全過程，而且能在仿真測(cè)試系統(tǒng)基礎(chǔ)上，通過仿真復(fù)現(xiàn)技術(shù)向用戶展示故障發(fā)生、發(fā)展及最終表現(xiàn)征兆的全過程。
3 結(jié) 語
針對(duì)某型裝備智能故障診斷問題，介紹基于分布式交互仿真技術(shù)的裝備仿真測(cè)試環(huán)境，提出基于仿真測(cè)試技術(shù)的故障診斷知識(shí)自動(dòng)獲取方法，設(shè)計(jì)基于系統(tǒng)仿真技術(shù)與專家系統(tǒng)技術(shù)相結(jié)合的裝備故障診斷專家系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)大型復(fù)雜裝備智能故障診斷，提高專家系統(tǒng)故障診斷能力。