故障自診斷技術(shù)與專(zhuān)家系統(tǒng)故障診斷課件

《電子設(shè)備維修技術(shù)》第二章檢查電子設(shè)備故障的基本方法《電子設(shè)備維修技術(shù)》12.3故障自診斷技術(shù)與專(zhuān)家故障診斷系統(tǒng)2.4其他現(xiàn)代故障診斷方法簡(jiǎn)介故障自診斷技術(shù)與專(zhuān)家系統(tǒng)故障診斷課件2機(jī)內(nèi)自檢設(shè)備簡(jiǎn)介

微處理器系統(tǒng)的故障自診斷技術(shù)專(zhuān)家故障診斷系統(tǒng)簡(jiǎn)介現(xiàn)代故障診斷方法簡(jiǎn)介

機(jī)內(nèi)自檢設(shè)備簡(jiǎn)介3故障自診斷技術(shù)與專(zhuān)家系統(tǒng)故障診斷故障自診斷技術(shù)又稱(chēng)自診斷法。電子裝備內(nèi)含用于故障自診斷的設(shè)備稱(chēng)為機(jī)內(nèi)自檢設(shè)備BITE(BuiltInTestEquipment)

故障自診斷技術(shù)與專(zhuān)家系統(tǒng)故障診斷4機(jī)內(nèi)自檢設(shè)備是系統(tǒng)或設(shè)備內(nèi)部提供的檢測(cè)和隔離故障的自動(dòng)測(cè)試能力的裝置。這一類(lèi)系統(tǒng)或設(shè)備具有故障自動(dòng)檢測(cè)與隔離能力。機(jī)內(nèi)自檢設(shè)備也稱(chēng)內(nèi)裝式測(cè)試設(shè)備，它是一種特殊的自動(dòng)測(cè)試設(shè)備，通常安裝在被測(cè)系統(tǒng)或設(shè)備內(nèi)部，且與被測(cè)系統(tǒng)或設(shè)備融于一體。機(jī)內(nèi)自檢設(shè)備就是采用自診斷技術(shù)和具有故障自動(dòng)隔斷能力的設(shè)備。機(jī)內(nèi)自檢設(shè)備是系統(tǒng)或設(shè)備內(nèi)部提供的檢測(cè)和隔離故障的自動(dòng)測(cè)試能51.機(jī)內(nèi)自檢技術(shù)分類(lèi)機(jī)內(nèi)自檢技術(shù)BIT可分為：余度機(jī)內(nèi)自檢技術(shù)環(huán)繞機(jī)內(nèi)自檢技術(shù)特征分析機(jī)內(nèi)自檢技術(shù)機(jī)內(nèi)邏輯塊觀察技術(shù)參數(shù)測(cè)試機(jī)內(nèi)自檢技術(shù)編碼檢錯(cuò)技術(shù)智能機(jī)內(nèi)自檢技術(shù)等本節(jié)僅對(duì)余度機(jī)內(nèi)自檢技術(shù)、智能機(jī)內(nèi)自檢技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)介1.機(jī)內(nèi)自檢技術(shù)分類(lèi)6(1)余度機(jī)內(nèi)自檢技術(shù)采用余度機(jī)內(nèi)自檢技術(shù)原理框圖如圖所示。在采用余度機(jī)內(nèi)自檢技術(shù)的系統(tǒng)內(nèi)，被測(cè)電路設(shè)置成相同的兩路，其中一路是被重復(fù)設(shè)計(jì)的余度單元，余度單元與被測(cè)電路輸入相同的激勵(lì)信號(hào)，通過(guò)比較這兩路的輸出來(lái)判斷電路工作狀態(tài)是否正常，若輸出值不同且其差值超過(guò)某一閾值，就說(shuō)明被測(cè)電路發(fā)生故障。圖中差動(dòng)放大器用于電路幅值差值的檢測(cè)，窗口比較器用來(lái)檢測(cè)超過(guò)閾值部分的具體位置，故障閉鎖器用來(lái)鎖定故障，以便故障的顯示或檢測(cè)。(1)余度機(jī)內(nèi)自檢技術(shù)72.智能機(jī)內(nèi)自檢技術(shù)是由美國(guó)空軍航空發(fā)展中心DaleW.Richards于1987年首次提出的。當(dāng)時(shí)的主要目的，是把人工智能理論引入到機(jī)內(nèi)自檢技術(shù)的故障診斷中來(lái)，用來(lái)解決常規(guī)機(jī)內(nèi)自檢技術(shù)不能識(shí)別的間歇故障的問(wèn)題。隨后把專(zhuān)家系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等智能理論和方法先后引入到機(jī)內(nèi)自檢技術(shù)的故障診斷之中，以提高故障診斷的能力。將包括專(zhuān)家系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊集合理論、信息融合技術(shù)等智能理論應(yīng)用到機(jī)內(nèi)自檢技術(shù)的設(shè)計(jì)、檢測(cè)、診斷、決策等方面，以提高機(jī)內(nèi)自檢技術(shù)綜合效能。例如有的雷達(dá)在閉合電源開(kāi)關(guān)后，會(huì)自動(dòng)按模塊逐一進(jìn)行自檢，當(dāng)檢測(cè)各模塊無(wú)故障，按顯示屏提示合上啟動(dòng)按鍵，雷達(dá)開(kāi)始運(yùn)行，否則，設(shè)備自鎖，不能運(yùn)行。結(jié)構(gòu)圖如圖2-3所示。2.智能機(jī)內(nèi)自檢技術(shù)8機(jī)內(nèi)自檢設(shè)備簡(jiǎn)介微處理器系統(tǒng)的故障自診斷技術(shù)

專(zhuān)家故障診斷系統(tǒng)簡(jiǎn)介現(xiàn)代故障診斷方法簡(jiǎn)介

機(jī)內(nèi)自檢設(shè)備簡(jiǎn)介9微處理器系統(tǒng)的故障自診斷技術(shù)是微處理器系統(tǒng)設(shè)備利用軟件程序?qū)ψ陨碛布娐愤M(jìn)行檢查，以及時(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中的故障，根據(jù)故障程度采取校正、切換、重組、或報(bào)警等技術(shù)措施，或直接顯示故障部位、原因等。故障自診斷方式有三種：①上電自檢。設(shè)備上電后，先對(duì)儀器設(shè)備進(jìn)行自檢，避免系統(tǒng)帶故障運(yùn)行。②定時(shí)自檢。由系統(tǒng)周期性地在線(xiàn)自檢，以及時(shí)發(fā)現(xiàn)運(yùn)行中的故障。③鍵控自檢。操作者可隨時(shí)通過(guò)鍵盤(pán)操作來(lái)啟動(dòng)一次自檢微處理器系統(tǒng)的故障自診斷技術(shù)是微處理器系統(tǒng)設(shè)備利用軟件程序?qū)?01.CPU的故障自診斷如CPU出現(xiàn)故障，整個(gè)系統(tǒng)不能正常工作，所以CPU的自診斷是最困難的。專(zhuān)業(yè)性的CPU測(cè)試程序是根據(jù)CPU的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)編寫(xiě)而成的。由于CPU的故障的發(fā)生具有隨機(jī)性，須經(jīng)過(guò)足夠次數(shù)的測(cè)試方能查出CPU故障。一般用戶(hù)系統(tǒng)的CPU自診斷程序可認(rèn)為是系統(tǒng)的測(cè)試程序，如系統(tǒng)能正確地運(yùn)行自檢程序，則可認(rèn)為CPU自身也是正常的。1.CPU的故障自診斷112.ROM的故障自診斷方法EPROM的窗口未封好，經(jīng)外界光線(xiàn)較長(zhǎng)時(shí)間作用會(huì)改變其存儲(chǔ)信息。E2PROM的存儲(chǔ)信息也可能因受電干擾而發(fā)生意外改變。ROM信息的改變勢(shì)必使原設(shè)計(jì)程序發(fā)生錯(cuò)誤，并以軟件故障的形式反映出來(lái)，使系統(tǒng)無(wú)法正常運(yùn)行。ROM為只讀存儲(chǔ)器，對(duì)其自診斷只需判斷從ROM中讀出的數(shù)據(jù)是否正確即可。具體方法很多，常見(jiàn)的ROM的自診斷的方法有“校驗(yàn)和”、單字節(jié)累加位法、雙字節(jié)累加位法等。校驗(yàn)和法又稱(chēng)奇/偶檢驗(yàn)法，是較常用的自診斷方法，具體實(shí)施步驟如下：當(dāng)寫(xiě)入程序代碼和數(shù)據(jù)表格時(shí)，在ROM中保留一個(gè)單元(通常保留緊接有效信息后的一個(gè))，用于存放所有有效代碼的校驗(yàn)和(加法和或者異或和)，加法和是有效代碼的對(duì)應(yīng)位進(jìn)行不進(jìn)位加法的值，應(yīng)將其取補(bǔ)存放；異或和是有效代碼的異或值，可直接存儲(chǔ)。在自診斷時(shí)，將有效代碼和校驗(yàn)和逐一讀出，同時(shí)按寫(xiě)ROM時(shí)相應(yīng)的運(yùn)算規(guī)則計(jì)算其校驗(yàn)和。若ROM中的數(shù)據(jù)正確，則加法和的值應(yīng)全為1，而異或和的值應(yīng)全為0，否則即是ROM的內(nèi)容已發(fā)生變化。2.ROM的故障自診斷方法123.RAM的故障自診斷

(1)固定模式測(cè)試固定模式測(cè)試是將某數(shù)據(jù)寫(xiě)入被測(cè)試的RAM單元中，然后再?gòu)闹凶x出并與原始數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，以此來(lái)判斷RAM的寫(xiě)入和讀出的故障。為檢查字節(jié)單元的各個(gè)位之間的影響，應(yīng)將可能出現(xiàn)的每一種數(shù)據(jù)組合都進(jìn)行一次測(cè)試，如8位RAM字節(jié)所有的數(shù)據(jù)組合00為～FFH。實(shí)際系統(tǒng)中也常用0AAH和55H這兩個(gè)0和1間隔的數(shù)進(jìn)行檢查，可發(fā)現(xiàn)最易出現(xiàn)的相鄰位關(guān)聯(lián)的故障。這種方法的缺陷是沒(méi)有檢查RAM單元之間的影響。3.RAM的故障自診斷13(2)游動(dòng)模式測(cè)試游動(dòng)模式測(cè)試是先將所有需測(cè)試的RAM單元初始化為全1或全0，再將一個(gè)數(shù)據(jù)送入一個(gè)被測(cè)單元，并檢查其他單元是否受到該次寫(xiě)入的影響；然后將該單元的數(shù)據(jù)讀出并與原始數(shù)據(jù)比較，以檢查該單元自身的情況以及是否受到其他單元的影響；如果該單元檢查無(wú)誤，則將其恢復(fù)為初始化值，檢測(cè)其他單元；如此不斷進(jìn)行，直至所有RAM單元通過(guò)檢查。與固定模式相似，游動(dòng)模式測(cè)試送入RAM的中的數(shù)據(jù)應(yīng)考慮所有可能的組合狀態(tài)，通常選擇有代表性的幾種數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)試，如AAH、55H或反碼連續(xù)測(cè)試等。反碼測(cè)試使一個(gè)單元在很短時(shí)間內(nèi)被寫(xiě)“1”和寫(xiě)“0”，可檢查出寄生電容影響而產(chǎn)生的隱含故障。(2)游動(dòng)模式測(cè)試144.數(shù)據(jù)采集通道的故障自診斷微處理器系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集通道一般由A/D轉(zhuǎn)換器和多路模擬開(kāi)關(guān)組成，典型的數(shù)據(jù)采集通道進(jìn)行自診斷方案如圖2.-4所示。圖中，用多路模擬開(kāi)關(guān)的一個(gè)道接一已知的基準(zhǔn)電壓UREF，其等效電壓的數(shù)值一般為通道的中心值。進(jìn)行自檢時(shí)，系統(tǒng)對(duì)該已知電壓進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，若轉(zhuǎn)換結(jié)果與預(yù)定值相符，則認(rèn)定數(shù)據(jù)采集通道正常；若有少許偏差，則說(shuō)明數(shù)據(jù)采集通道發(fā)生漂移，可求出校正系數(shù)，供實(shí)際測(cè)量時(shí)進(jìn)行補(bǔ)償；若偏差過(guò)大，則判斷數(shù)據(jù)采集通道發(fā)生故障。4.數(shù)據(jù)采集通道的故障自診斷155.模擬輸出通道的故障自診斷一般由D/A轉(zhuǎn)換器組成，對(duì)模擬輸出通道的診斷的目的是為了確保模擬輸出量的準(zhǔn)確性。而要判斷模擬量是否準(zhǔn)確必須將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，這樣CPU才能對(duì)模擬輸出通道進(jìn)行判斷。因此，模擬輸出通道的自診斷還需數(shù)據(jù)采集環(huán)節(jié)。借助多路數(shù)據(jù)采集通道對(duì)D/A進(jìn)行自診斷電路如圖2-5所示。圖中R2、R1組成分壓電路，將輸出電壓分壓后返至A/D轉(zhuǎn)換電路。適當(dāng)調(diào)整分壓比，使的D/A－A/D環(huán)節(jié)增益為1，即可達(dá)到滿(mǎn)意的診斷效果。要使診斷準(zhǔn)確，數(shù)據(jù)采集通道必須正?？煽?。在自診斷時(shí)，可選擇在D/A輸出范圍內(nèi)較典型的值如中值、準(zhǔn)上限值(不能是最大值)、準(zhǔn)下限值(不能是最小值)分別進(jìn)行自診斷測(cè)試。5.模擬輸出通道的故障自診斷166.人機(jī)界面的故障自診斷他部分不同之處在于其診斷的結(jié)論不是由CPU決定的，而必須由操作者來(lái)判斷自診斷程序的運(yùn)行結(jié)果與預(yù)期是否一致。(1)數(shù)碼顯示器和點(diǎn)陣顯示器的診斷數(shù)碼顯示器的失效率較高，一般通過(guò)檢查其各顯示段是否正常來(lái)診斷。自檢方法之一：是將所有顯示位和符號(hào)段全部閃爍點(diǎn)亮幾次，亮?xí)r不能出現(xiàn)暗段，暗時(shí)不能出現(xiàn)亮段。自檢方法之二：輪流點(diǎn)亮一位顯示器的所有段，這種方法不僅可檢查該顯示器的狀態(tài)，還可檢查與相鄰段的關(guān)聯(lián)情況。6.人機(jī)界面的故障自診斷17點(diǎn)陣顯示器的自檢可采取全部閃爍點(diǎn)亮加顯示信息的方法進(jìn)行自診斷，全屏閃爍可檢查失效的點(diǎn)陣；提示信息除可告訴操作者諸如系統(tǒng)研制者、系統(tǒng)主要功能、系統(tǒng)時(shí)鐘等信息外，還可檢查點(diǎn)陣驅(qū)動(dòng)器的可靠性以及是否有故障。在工程實(shí)際中，系統(tǒng)在上電或復(fù)位時(shí)，大都會(huì)全屏閃爍幾次、依次顯示8或給出提示信息，這就是系統(tǒng)中設(shè)置的自檢程序運(yùn)行的結(jié)果。此時(shí)操作者應(yīng)注意是否有不正常顯示狀況出現(xiàn)，配合系統(tǒng)完成顯示單元的自檢工作，不能因此時(shí)無(wú)實(shí)際操作而不予理會(huì)。點(diǎn)陣顯示器的自檢可采取全部閃爍點(diǎn)亮加顯示信息的方法進(jìn)行自診斷18(2)鍵盤(pán)的診斷鍵盤(pán)常設(shè)有鍵盤(pán)操作回復(fù)聲，診斷時(shí)可作為正常操作的提示隨時(shí)進(jìn)行。若按鍵操作后無(wú)回復(fù)聲，則說(shuō)明出現(xiàn)故障。有的系統(tǒng)用指示燈進(jìn)行操作回復(fù)的提示，則應(yīng)對(duì)每個(gè)鍵相對(duì)應(yīng)的指示燈進(jìn)行觀察。(3)音響裝置的診斷音響裝置在微處理器系統(tǒng)中常用作操作提示和報(bào)警。在自檢程序運(yùn)行過(guò)程中，常用作報(bào)警輸出,當(dāng)自檢沒(méi)通過(guò)時(shí)，除顯示報(bào)警提示外，還用音響增加報(bào)警提示的效果。有的還可利用音響的長(zhǎng)短、間隔等顯示故障類(lèi)型。(2)鍵盤(pán)的診斷19機(jī)內(nèi)自檢設(shè)備簡(jiǎn)介微處理器系統(tǒng)的故障自診斷技術(shù)專(zhuān)家故障診斷系統(tǒng)簡(jiǎn)介現(xiàn)代故障診斷方法簡(jiǎn)介

機(jī)內(nèi)自檢設(shè)備簡(jiǎn)介20專(zhuān)家系統(tǒng)故障診斷結(jié)構(gòu)圖如圖2-6所示。專(zhuān)家故障診斷系統(tǒng)由數(shù)據(jù)庫(kù)、知識(shí)規(guī)則庫(kù)、人機(jī)接口、推理機(jī)等組成。(1)數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)于在線(xiàn)監(jiān)視或故障診斷系統(tǒng)，數(shù)據(jù)庫(kù)的內(nèi)容為實(shí)時(shí)檢測(cè)到的工作狀態(tài)數(shù)據(jù)；對(duì)于離線(xiàn)診斷，數(shù)據(jù)庫(kù)的內(nèi)容可以是故障時(shí)檢測(cè)數(shù)據(jù)的保存，也可以是人為檢測(cè)的一些特征數(shù)據(jù)，即存放推理過(guò)程中所需要的和所產(chǎn)生的各種信息。專(zhuān)家系統(tǒng)故障診斷結(jié)構(gòu)圖如圖2-6所示。專(zhuān)家故障診斷系統(tǒng)由數(shù)據(jù)21(2)知識(shí)規(guī)則庫(kù)是專(zhuān)家領(lǐng)域知識(shí)的集合。其中存放的知識(shí)可以是系統(tǒng)的工作環(huán)境、系統(tǒng)知識(shí)，所謂系統(tǒng)知識(shí)是反映系統(tǒng)的工作機(jī)理及系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)知識(shí)。規(guī)則庫(kù)存放一組組規(guī)則，反映系統(tǒng)的因果關(guān)系，用于故障推理。(3)人機(jī)接口人機(jī)信息的交接點(diǎn)，人與專(zhuān)家系統(tǒng)打交道的橋梁與窗口。(4)推理機(jī)是專(zhuān)家系統(tǒng)的組織控制機(jī)構(gòu)。它根據(jù)獲取的信息綜合運(yùn)用各種規(guī)則，進(jìn)行故障診斷，輸出診斷結(jié)果。(2)知識(shí)規(guī)則庫(kù)223.專(zhuān)家系統(tǒng)故障診斷的局限性專(zhuān)家系統(tǒng)的應(yīng)用的基礎(chǔ)是專(zhuān)家的領(lǐng)域知識(shí)的獲取。而領(lǐng)域知識(shí)的獲取較困難，領(lǐng)域知識(shí)的獲取被公認(rèn)為專(zhuān)家系統(tǒng)研究開(kāi)發(fā)的瓶頸。此外，專(zhuān)家系統(tǒng)在自適應(yīng)能力、學(xué)習(xí)能力及實(shí)時(shí)性方面與其他現(xiàn)代故障診斷方法相比都存在不同程度的局限性。在自適應(yīng)能力、學(xué)習(xí)能力及實(shí)時(shí)性方面與其他現(xiàn)代故障診斷方法相比都存在不同程度的局限性。3.專(zhuān)家系統(tǒng)故障診斷的局限性23機(jī)內(nèi)自檢設(shè)備簡(jiǎn)介微處理器系統(tǒng)的故障自診斷技術(shù)專(zhuān)家故障診斷系統(tǒng)簡(jiǎn)介現(xiàn)代故障診斷方法簡(jiǎn)介

機(jī)內(nèi)自檢設(shè)備簡(jiǎn)介24故障樹(shù)分析法神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法電子設(shè)備故障診斷的信息融合技術(shù)機(jī)電設(shè)備故障診斷的AGENT技術(shù)故障樹(shù)分析法25一故障樹(shù)分析法故障樹(shù)分析法是通過(guò)建立故障樹(shù)模型來(lái)分析系統(tǒng)故障產(chǎn)生原因、計(jì)算系統(tǒng)各單元的可靠度以及對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的影響，從而搜尋薄弱環(huán)節(jié)，以便在設(shè)計(jì)中采用相應(yīng)改進(jìn)措施，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的故障診斷方法。故障樹(shù)分析法又分為故障樹(shù)定性分析和定量分析。一故障樹(shù)分析法261.故障樹(shù)模型2.故障樹(shù)的符號(hào)及其意義3.故障樹(shù)的構(gòu)建步驟4.故障樹(shù)構(gòu)建示例5.故障樹(shù)分析法在電子設(shè)備故障診斷中的應(yīng)用簡(jiǎn)介故障樹(shù)與流程圖的關(guān)系1.故障樹(shù)模型27二神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法

1.神經(jīng)元的結(jié)構(gòu)2.人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)3.人工神經(jīng)元、人腦、馮諾依曼計(jì)算機(jī)之間的異同4.神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在故障診斷中應(yīng)用的原理二神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法28廣義地講，設(shè)備故障可理解為設(shè)備的異?，F(xiàn)象，使設(shè)備表現(xiàn)出不期望的特性。故障診斷的本質(zhì)是進(jìn)行模式的分類(lèi)和識(shí)別，即把設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)分為正常和異常兩類(lèi)，判別信號(hào)樣本正常與否，判別異常信號(hào)樣本屬于哪種故障，進(jìn)行模式識(shí)別。電子設(shè)備故障檢測(cè)與診斷是一個(gè)十分復(fù)雜的模式識(shí)別問(wèn)題，若為模擬電路的故障診斷還存在廣泛的非線(xiàn)性問(wèn)題，此外模擬電路還存在大量的反饋回路和容差，這些均增加了故障模式識(shí)別的復(fù)雜性。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)由于其具有：并行性、自學(xué)習(xí)、自組織性、聯(lián)想記憶及分類(lèi)功能等信息處理特點(diǎn)，使其能解決傳統(tǒng)模式難以解決的問(wèn)題。為此，人工神經(jīng)網(wǎng)經(jīng)成為電子設(shè)備故障診斷的重要方法之一。廣義地講，設(shè)備故障可理解為設(shè)備的異?，F(xiàn)象，使設(shè)備表現(xiàn)出不期望29神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)外界輸入樣本具有很強(qiáng)的識(shí)別分類(lèi)能力和聯(lián)想記憶功能，可以很好地解決對(duì)非線(xiàn)性曲面的逼近，比傳統(tǒng)的分類(lèi)器具有更好的分類(lèi)與識(shí)別能力。它對(duì)外界輸入樣本的分類(lèi)實(shí)際上是在樣本空間找出符合要求的分割區(qū)域，而每一區(qū)域內(nèi)的樣本屬于一類(lèi)。這就是運(yùn)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法進(jìn)行故障診斷的緣由。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)外界輸入樣本具有很強(qiáng)的識(shí)別分類(lèi)能力和聯(lián)想記憶功能，30一般來(lái)說(shuō)一個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)用于故障診斷時(shí)，包含以下三層：①輸入層，它從設(shè)備和診斷對(duì)象接收各種故障信息和現(xiàn)象。②中間層，它把輸入層得到的故障信息，經(jīng)內(nèi)部的學(xué)習(xí)和處理，轉(zhuǎn)化為針對(duì)性的解決辦法。中間層含有隱節(jié)點(diǎn)，它通過(guò)權(quán)值連接輸入層和輸出層，它可為一層，也可為多層，也可不要中間層，只是連接方法不同而已。③輸出層，它能針對(duì)輸入的故障形式，經(jīng)過(guò)權(quán)值調(diào)整后，得到故障的處理方法；對(duì)于一個(gè)新的輸入狀態(tài)信息，訓(xùn)練好的網(wǎng)絡(luò)將由輸出層給出故障識(shí)別結(jié)果。一般來(lái)說(shuō)一個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)用于故障診斷時(shí)，包含以下三層：31神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在設(shè)備故障診斷領(lǐng)域的應(yīng)用研究主要集中在以下兩方面：①?gòu)哪Ｊ阶R(shí)別的角度，應(yīng)用它作為分類(lèi)器進(jìn)行故障診斷。②將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與其他故障診斷方法相結(jié)合，形成復(fù)合的故障診斷方法，如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)信息融合法等。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在設(shè)備故障診斷領(lǐng)域的應(yīng)用研究主要集中在以下兩方面：32三電子設(shè)備故障診斷的信息融合技術(shù)

又稱(chēng)為多傳感器信息融合MSIF(Multi-SensorInformationFusion）技術(shù)，是針對(duì)一個(gè)系統(tǒng)中使用多種（或多個(gè)）傳感器這一問(wèn)題而展開(kāi)的一種信息處理的新的研究方向，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)把來(lái)自多傳感器或多源的信息和數(shù)據(jù)，在一定的準(zhǔn)則下加以自動(dòng)分析、綜合，以完成所需要的決策和估計(jì)而進(jìn)行的信息處理過(guò)程，以便得出更為準(zhǔn)確可信的結(jié)論。有人稱(chēng)信息融合為數(shù)據(jù)融合，就它們的內(nèi)涵而言，信息融合的內(nèi)涵更廣泛、更合理、也更具概括性。因信息不僅包括了數(shù)據(jù)，而且包括了信號(hào)和知識(shí)。三電子設(shè)備故障診斷的信息融合技術(shù)33多傳感器信息融合是對(duì)人腦綜合處理復(fù)雜問(wèn)題的一種功能模擬。多傳感器信息融合技術(shù)的基本原理就如同人腦綜合處信息的過(guò)程，充分利用多個(gè)傳感器的資源，通過(guò)對(duì)各種傳感器及其觀測(cè)信息的合理支配和使用，將各種傳感器在空間和時(shí)間上互補(bǔ)和冗余信息，依據(jù)某種優(yōu)化準(zhǔn)則組合起來(lái)，產(chǎn)生對(duì)觀測(cè)環(huán)境的一致性解釋和描述。信息融合的目標(biāo)是在各傳感器分別觀測(cè)信息的基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)信息的優(yōu)化組合導(dǎo)出更多的有效信息，其最終目的是利用多個(gè)傳感器共同聯(lián)合操作運(yùn)行的優(yōu)勢(shì)，來(lái)提高整個(gè)傳感器系統(tǒng)的有效性。信息融合技術(shù)廣泛應(yīng)用于許多領(lǐng)域，如機(jī)器人和智能儀器系統(tǒng)；無(wú)人駕駛飛機(jī)；目標(biāo)檢測(cè)與跟蹤；自動(dòng)目標(biāo)識(shí)別；多源圖像復(fù)合等。多傳感器信息融合是對(duì)人腦綜合處理復(fù)雜問(wèn)題的一種功能模擬。多傳341.應(yīng)用信息融合故障診斷方法的緣由電子設(shè)備的故障檢測(cè)與定位是一項(xiàng)十分復(fù)雜困難的工作。尤其是模擬電路的故障診斷，當(dāng)電路中的某元器件出現(xiàn)故障后，不僅其本身的輸出信號(hào)失真，且影響與相連的其他正常元器件的功能，亦即電路前后元器件相互影響,也使它們的相關(guān)信號(hào)失真。如直接測(cè)試待診斷元器件的電壓或電流信號(hào)，難以準(zhǔn)確判斷是否有故障。若以傳統(tǒng)的斷路法（網(wǎng)絡(luò)撕裂法）進(jìn)行故障診斷，對(duì)被懷疑元器件割斷其前后聯(lián)系，通電測(cè)試其關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)電壓、電流信號(hào)，判斷是否有故障。采用這種方法不僅測(cè)試麻煩，且無(wú)法準(zhǔn)確判斷是哪一元器件的故障，必須切割很多元器件才能診斷出真正的故障元器件。而且有很多情況下是不允許進(jìn)行此類(lèi)破壞性診斷的，特別是一些重要的儀器電路或正在運(yùn)行的機(jī)電設(shè)備的故障診斷，例如光電雷達(dá)和飛船系統(tǒng)等就不允許使用此類(lèi)方法。而多傳感器信息融合技術(shù)為電子設(shè)備的故障診斷提供了一條嶄新的途徑。它是通過(guò)測(cè)試電子電路工作時(shí)電子元器件的溫度和關(guān)鍵點(diǎn)電壓這兩類(lèi)數(shù)據(jù)信息，并探索采用多種信息融合方法，從而準(zhǔn)確搜尋出故障元器件。1.應(yīng)用信息融合故障診斷方法的緣由352.信息融合故障診斷方法的分類(lèi)信息融合故障診斷方法有：貝葉斯（Bayes）信息融合法、模糊信息融合法、D－S（Dempster－Shafer）證據(jù)推理法及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)信息融合等3.多傳感器信息融合故障診斷示例圖2-12所示由三集成運(yùn)放組成的測(cè)量放大電路

。圖中3個(gè)運(yùn)放均采用OP-07型運(yùn)放，它們?yōu)榇\斷元器件。其中Uo1、Uo2、Uo3分別為A1、A2、A3的輸出電壓。

2.信息融合故障診斷方法的分類(lèi)36（1）模糊信息融合故障診斷框圖及原理簡(jiǎn)介圖2-12所示電路采用多傳感器模糊信息融合的故障診斷框圖如圖2-13所示。首先利用探針測(cè)出各待診斷元器件關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的電壓信號(hào)，把熱像儀Inframetrics600作為待診斷元器件的溫度測(cè)量?jī)x器，測(cè)試出電路板待診斷元器件的工作溫度信號(hào)，對(duì)每一傳感器而言，被測(cè)元器件屬于故障的可能性可分別用一組隸屬度值來(lái)表示，這樣可得到兩組共6個(gè)隸屬度值。由于電路中前后元器件相互影響，同一傳感器測(cè)得的不同元器件的隸屬度有的相互接近，如用同一種傳感器判別故障元器件，往往會(huì)出現(xiàn)誤判。（1）模糊信息融合故障診斷框圖及原理簡(jiǎn)介37可采用以下方法加以解決：應(yīng)用模糊集合論對(duì)兩組隸屬度值進(jìn)行融合處理，得到兩傳感器融合后各待診斷元器件屬于故障的隸屬度值，再根據(jù)一定的判定準(zhǔn)則進(jìn)行故障元器件的判定。在實(shí)際應(yīng)用中，多傳感器模糊信息融合的故障診斷，還需進(jìn)行隸屬度函數(shù)形式及其確定、模糊信息融合、故障判定規(guī)則的確定及相關(guān)取值等多重步驟?？刹捎靡韵路椒右越鉀Q：應(yīng)用模糊集合論對(duì)兩組隸屬度值進(jìn)行融合38(2)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)信息融合故障診斷簡(jiǎn)介神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是仿效生物體信息處理系統(tǒng)獲得柔性信息處理能力。它從微觀上模擬人腦功能，構(gòu)成一種分布式的微觀數(shù)值模型，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)通過(guò)大量經(jīng)驗(yàn)樣本的學(xué)習(xí)，將專(zhuān)家知識(shí)和診斷實(shí)例以權(quán)值和閾值的形式分布在網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)部，并且利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的信息保持性來(lái)完成不確定性推理。尤為重要的是，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有極強(qiáng)的自學(xué)功能，對(duì)于新的故障模式與故障樣本可通過(guò)權(quán)值的改變進(jìn)行再學(xué)習(xí)、記憶和存儲(chǔ)，使之在以后的運(yùn)行中能判斷這些新的故障模式。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與信息融合技術(shù)相結(jié)合，成為故障診斷領(lǐng)域的一種新的發(fā)展方向，得到廣泛應(yīng)用。(2)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)信息融合故障診斷簡(jiǎn)介39其工作原理是：應(yīng)用模糊集合與BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合，構(gòu)成一個(gè)模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類(lèi)器，把模糊數(shù)學(xué)的概念結(jié)合于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的各層中，它們的輸入、輸出都具有語(yǔ)義性質(zhì)的隸屬度值。在進(jìn)行故障診斷時(shí)，利用所測(cè)電壓溫度隸屬度值作為BP網(wǎng)的輸入；兩種傳感器融合后的各待診斷元器件屬于故障的隸屬度值為BP網(wǎng)的輸出。然后根據(jù)一定的判定規(guī)則進(jìn)行故障元器件的判定。多傳感器神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)信息融合故障診斷在實(shí)際應(yīng)用中較復(fù)雜，涉及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和模糊集合知識(shí)其工作原理是：應(yīng)用模糊集合與BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合，構(gòu)成一個(gè)模糊40四機(jī)電設(shè)備故障診斷的Agent技術(shù)大型電子設(shè)備大都是機(jī)電一體化設(shè)備。是電子、光學(xué)、機(jī)械及控制理論等有機(jī)結(jié)合的電子設(shè)備或系統(tǒng)。如工廠企業(yè)的大型連續(xù)的自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)、雷達(dá)天線(xiàn)及其伺服系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)、導(dǎo)彈、宇宙飛船、飛機(jī)等。它們都是光、機(jī)、電一體化的系統(tǒng)。四機(jī)電設(shè)備故障診斷的Agent技術(shù)41例如飛船故障診斷系統(tǒng)可以概括為“天地一體化”，它包括故障檢測(cè)、診斷、隔離和恢復(fù)4個(gè)過(guò)程。飛船上天后，地面有一個(gè)與在軌飛船同步運(yùn)行的“模擬飛船”系統(tǒng)，當(dāng)軌道上的飛船發(fā)回的信號(hào)出現(xiàn)異常時(shí)，地面指揮部通過(guò)故障診斷系統(tǒng)診斷，找出故障源，并向軌道上的飛船發(fā)送指令，從而啟動(dòng)飛船上的裝置自動(dòng)排除故障，在宇航員不知不覺(jué)中清除隱患，保障飛船正常運(yùn)行。

例如飛船故障診斷系統(tǒng)可以概括為“天地一體化”，它包括故障檢測(cè)42在生產(chǎn)過(guò)程控制領(lǐng)域，許多大型連續(xù)的自動(dòng)化生產(chǎn)機(jī)組分布在不同的地域，在運(yùn)行過(guò)程中存在著大量的并發(fā)故障、動(dòng)態(tài)過(guò)程、突發(fā)事件等復(fù)雜現(xiàn)象，這就要求它們的故障診斷系統(tǒng)要在有效的時(shí)間內(nèi)能實(shí)時(shí)跟蹤這些大型機(jī)電設(shè)備系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)行從故障的預(yù)防、隱患產(chǎn)生到故障消除的全過(guò)程地跟蹤。也就是要求對(duì)這些復(fù)雜系統(tǒng)的故障診斷能實(shí)現(xiàn)集成化、智能化、自動(dòng)化和網(wǎng)絡(luò)化。這樣，傳統(tǒng)的故障診斷專(zhuān)家系統(tǒng)和故障診斷技術(shù)已無(wú)法滿(mǎn)足要求。必須采用新的技術(shù)來(lái)建立診斷體系及其結(jié)構(gòu)。Agent技術(shù)可克服傳統(tǒng)的人工智能診斷系統(tǒng)的無(wú)法解決的實(shí)時(shí)性等缺陷，構(gòu)建集成化、智能化、自動(dòng)化和網(wǎng)絡(luò)化故障診斷系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的分布式計(jì)算和問(wèn)題求解，在故障診斷過(guò)程中實(shí)現(xiàn)并發(fā)信息檢測(cè)、事務(wù)處理、動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)規(guī)劃、推理和搜索。在生產(chǎn)過(guò)程控制領(lǐng)域，許多大型連續(xù)的自動(dòng)化生產(chǎn)機(jī)組分布在不同的43故障自診斷技術(shù)與專(zhuān)家系統(tǒng)故障診斷課件44故障自診斷技術(shù)與專(zhuān)家系統(tǒng)故障診斷課件45故障自診斷技術(shù)與專(zhuān)家系統(tǒng)故障診斷課件46故障自診斷技術(shù)與專(zhuān)家系統(tǒng)故障診斷課件47謝謝大家！謝謝大家！48樹(shù)立質(zhì)量法制觀念、提高全員質(zhì)量意識(shí)。10月-2310月-23Saturday,October7,2023人生得意須盡歡，莫使金樽空對(duì)月。07:49:2807:49:2807:4910/7/20237:49:28AM安全象只弓，不拉它就松，要想保安全，常把弓弦繃。10月-2307:49:2807:49Oct-2307-Oct-23加強(qiáng)交通建設(shè)管理，確保工程建設(shè)質(zhì)量。07:49:2807:49:2807:49Saturday,October7,2023安全在于心細(xì)，事故出在麻痹。10月-2310月-2307:49:2807:49:28October7,2023踏實(shí)肯干，努力奮斗。2023年10月7日7:49上午10月-2310月-23追求至善憑技術(shù)開(kāi)拓市場(chǎng)，憑管理增創(chuàng)效益，憑服務(wù)樹(shù)立形象。07十月20237:49:28上午07:49:2810月-23嚴(yán)格把控質(zhì)量關(guān)，讓生產(chǎn)更加有保障。十月237:49上午10月-2307:49October7,2023作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)記得牢，駕輕就熟除煩惱。2023/10/77:49:2807:4