飛機故障診斷第五章

飛機故障診斷第五章Page2第五章故障診斷方法本章內(nèi)容第一節(jié)邏輯診斷方法第二節(jié)統(tǒng)計診斷方法第三節(jié)模糊診斷方法Page3第一節(jié)邏輯診斷方法一、邏輯診斷法概述（一）適用條件

（二）邏輯診斷中的幾個概念·征兆函數(shù)·成因函數(shù)·決策規(guī)則·

邏輯診斷任務(wù)二、邏輯診斷流程確定要考慮的元件，對每個元件狀態(tài)賦予一個變元（邏輯變量）建立局部邏輯關(guān)系，確定決策規(guī)則確定有效決策規(guī)則或有效決策主范式進行狀態(tài)識別或故障診斷Page4第一節(jié)邏輯診斷方法（一）確定待診系統(tǒng)中需考慮的主要元件

如發(fā)動機狀態(tài)控制，主要考慮元件有5個·250電門狀態(tài)·820電門狀態(tài)·放氣帶電門狀態(tài)

Page5第一節(jié)邏輯診斷方法（一）確定待診系統(tǒng)中需考慮的主要元件

如發(fā)動機狀態(tài)控制，主要考慮元件有5個·Ⅰ號電磁開關(guān)狀態(tài)ⅠⅠ號電磁開關(guān)1點接通，2點斷開；ⅠⅠ號電磁開關(guān)2點接通，1點斷開·Ⅱ號電磁開關(guān)狀態(tài)ⅡⅡ號電磁開關(guān)1點接通，2點斷開；Ⅱ--Ⅱ號電磁開關(guān)2點接通，1點斷開Page6第一節(jié)邏輯診斷方法（二）建立決策規(guī)則1.局部邏輯關(guān)系·Ⅰ號電磁開關(guān)1點接通，則放氣帶必須關(guān)閉，且820電門在刻度盤指示大于820位置接通；·Ⅱ號電磁開關(guān)2點接通，則250電門必須在刻度盤指示大于250位置接通；·Ⅱ號電磁開關(guān)1點接通，則放氣帶必須打開，且250電門在刻度盤指示小于250位置接通；Page7第一節(jié)邏輯診斷方法（二）建立決策規(guī)則

2.系統(tǒng)決策規(guī)則必須滿足所有局部邏輯關(guān)系，即：使所有局部邏輯關(guān)系均為真(取值為1)，系統(tǒng)決策規(guī)則才為真。所以，系統(tǒng)決策規(guī)則是各局部邏輯關(guān)系的邏輯乘。Page8第一節(jié)邏輯診斷方法（三）確定有效決策規(guī)則或有效決策主范式.1.有效決策規(guī)則⑴排邏輯基、確定有效邏輯基表1.docPage9第一節(jié)邏輯診斷方法（三）確定有效決策規(guī)則或有效決策主范式.1.有效決策規(guī)則⑵建立有效決策規(guī)則

將有效邏輯基中全部變元（取值為１）或逆變元（取值為０）邏輯乘，再求邏輯和．２.有效決策主范式從決策規(guī)則出發(fā)，通過邏輯運算，得到全部變元或逆變元邏輯乘的邏輯和．

無論是通過排邏輯基確定有效邏輯基，建立有效決策規(guī)則，還是通過決策規(guī)則的邏輯運算得到有效決策主范式，得到的結(jié)果是完全相同的．Page10（四）狀態(tài)識別或故障診斷將給定狀態(tài)的元件，其變元或逆變元的邏輯乘作為征兆函數(shù)；將待定元件狀態(tài)的變元或逆變元邏輯乘作為成因函數(shù)；代入有效決策規(guī)則或有效決策主范式，找到包含征兆函數(shù)的那些項，形成新的僅與征兆函數(shù)有關(guān)的有效決策規(guī)則；由新有效決策規(guī)則確定待定元件狀態(tài)．·狀態(tài)識別新有效決策規(guī)則取真(取值為1);·

故障診斷新有效決策規(guī)則取偽(取值為0).第一節(jié)邏輯診斷方法Page11（四）狀態(tài)識別或故障診斷概括邏輯診斷步驟:1.確定考慮的因素,建立決策規(guī)則;2.建立有效決策規(guī)則或有效決策主范式;3.將給定元件狀態(tài)的元件變元或逆變元組成征兆函數(shù),待定元件變元或逆變元組成成因函數(shù),進行狀態(tài)識別或故障診斷.第一節(jié)邏輯診斷方法Page12例1.給定發(fā)動機額定狀態(tài)噴口應(yīng)處于中等位置.已知兩個電磁開關(guān)狀態(tài)均為2點接通.試判斷其它控制開關(guān)(電門)應(yīng)處于什么位置.例2.發(fā)動機進入最大狀態(tài),要求噴口在最小位置.為此,Ⅰ號電磁開關(guān)必須1點接通,Ⅱ號電磁開關(guān)必須2點接通.若已知兩個電磁開關(guān)滿足上述要求,但是”按最大按鈕,發(fā)動機進入不了最大狀態(tài)”,試問:可能的原因是什么?

第一節(jié)邏輯診斷方法Page13第二節(jié)統(tǒng)計診斷方法一、單參數(shù)統(tǒng)計判決診斷法（一）判決規(guī)則Page14第二節(jié)統(tǒng)計診斷方法令H11表示機件正常，判為正常；H22表示機件異常，判為異常；H12表示漏檢(機件異常，判為正常），H2１表示謊報（機件正常，判為異常）。則Page15第二節(jié)統(tǒng)計診斷方法

+

=考慮到每種情況判斷所付出的代價不同,在計算每種情況診斷代價時,要給予不同代價系數(shù)(以Cij表示).正確判斷代價系數(shù)為負值,錯誤判斷代價系數(shù)為正值.平均冒險率(代價系數(shù)平均值)為Page16第二節(jié)統(tǒng)計診斷方法1.最小冒險法(二)各種確定臨界值的方法⑴公式推導(dǎo)*

條件概率密度標準差相等的正態(tài)分布*條件概率密度標準差不相等的正態(tài)分布⑵特例Page17第二節(jié)統(tǒng)計診斷方法2.極小極大法

⑴

條件

⑵

方法

⑶什麼使R極小，什麼使R極大

⑷解法3.最少錯誤診斷次數(shù)法（最小錯誤診斷概率法）4.紐曼—皮爾遜方法

⑴

方法

⑵

解法Page18第二節(jié)統(tǒng)計診斷方法習(xí)題:1.根據(jù)滑油中含鐵量監(jiān)測發(fā)動機機匣的工作狀態(tài)。設(shè)由統(tǒng)計資料得到：在正常狀態(tài)下含鐵量的均值（1p.p.m=1毫克/升），在異常狀態(tài)下含鐵量的均值，標準偏差為；含鐵量為正態(tài)分布，并已知發(fā)動機處于正常狀態(tài)的概率為=0.8。試用最小錯誤診斷概率法：（1）詳細推導(dǎo)確定臨界值的公式（2）計算臨界值x0Page19第三節(jié)模糊診斷方法一、預(yù)備知識(一)模糊數(shù)學(xué)的基本概念

1.模糊數(shù)學(xué)

2.普通集合與特征函數(shù)

⑴論域

⑵集合

⑶特征函數(shù)

⑷運算規(guī)則Page20第三節(jié)模糊診斷方法3.模糊集合與隸屬函數(shù)⑴論域

⑵集合

⑶隸屬函數(shù)

⑷運算規(guī)則

⑸比較4.隸屬函數(shù)的求法⑴統(tǒng)計求法①逐點統(tǒng)計求法②分段統(tǒng)計求法

Page21第三節(jié)模糊診斷方法表5.3-1排氣溫度較高的60次實驗數(shù)據(jù)(*1000K)4.5-7.05.2-9.55.9-6.66.0-6.55.5-9.84.8-6.55.0-8.06.1-7.25.8-6.76.0-6.85.8-9.24.97.16.0-9.06.3-7.85.9-8.26.1-7.35.7-8.34.6-8.74.9-9.06.0-10.05.3-9.26.2-8.15.8-9.55.8-6.06.2-6.85.0-6.54.9-6.66.3-8.26.0-9.75.9-7.15.8-7.26.1-7.36.0-7.06.3-7.66.1-9.86.0-8.05.3-8.56.3-8.06.2-7.56.2-7.86.2-7.56.0-9.05.5-6.86.2-10.06.1-8.56.1-9.06.1-8.06.1-9.75.0-6.66.2-6.66.3-9.26.2-9.56.0-7.36.2-9.74.3-9.26.0-6.86.3-7.26.0-10.06.3-9.26.2-9.5Page22第三節(jié)模糊診斷方法表5.3-2頻數(shù)分布分組(*1000K)頻數(shù)相對頻數(shù)分組(*1000K)頻數(shù)相對頻數(shù)分組(*1000K)頻數(shù)相對頻數(shù)4.00-4.352.0336.15-6.35601.0008.15-8.3526.4334.35-4.553.0506.35-6.55601.0008.35-8.5523.3834.55-4.754.0676.55-6.7557.9508.55-8.7521.3504.75-4.957.1176.75-6.9552.8678.75-8.9521.3504.95-5.1510.1676.95-7.1547.7838.95-9.1521,3505.15-5.3513.2177.15-7.3543.7179.15-9.3517.2835.35-5.5515.2507.35-7.5537.6179.35-9.5512.2005.55-5.7516.2677.55-7.7535.5839.55-9.758.1335.75-5.9524.4007.75-7.9534.5679.75-10.004.0675.95-6.1542.7007.96-8.1532.533Page23第三節(jié)模糊診斷方法Page24第三節(jié)模糊診斷方法征兆語言對應(yīng)的隸屬度機理分析（l2)明顯程度(l3)獲得難易(l4)μAj(Xi)=1必然出現(xiàn)很劇烈不可取得1>μAj(Xi)>0.9非?？赡艹霈F(xiàn)比較劇烈很難觀察0.9>μAj(Xi)>0.7很可能出現(xiàn)劇烈難觀察0.7>μAj(Xi)>0.5可能出現(xiàn)不太劇烈較難觀察0.5>μAj(Xi)>0.3有點可能出現(xiàn)輕微可觀察到0.3>μAj(Xi)>0.0有點不可能出現(xiàn)很輕微容易觀察μAj(Xi)=0不可能出現(xiàn)未變很易觀察

⑵加權(quán)統(tǒng)計求法

Page25第三節(jié)模糊診斷方法征兆語言對應(yīng)的隸屬度機理分析（l2)明顯程度(l3)獲得難易(l4)μAj(Xi)=1必然出現(xiàn)很劇烈不可取得1>μAj(Xi)>0.9非?？赡艹霈F(xiàn)比較劇烈很難觀察0.9>μAj(Xi)>0.7很可能出現(xiàn)劇烈難觀察0.7>μAj(Xi)>0.5可能出現(xiàn)不太劇烈較難觀察0.5>μAj(Xi)>0.3有點可能出現(xiàn)輕微可觀察到0.3>μAj(Xi)>0.0有點不可能出現(xiàn)很輕微容易觀察μAj(Xi)=0不可能出現(xiàn)未變很易觀察

⑵加權(quán)統(tǒng)計求法

Page26第三節(jié)模糊診斷方法(二)診斷知識庫1.征兆群屬于成因Aj的隸屬度⑴征兆群與征兆群空間