PDF《液体火箭发动机故障诊断的命题逻辑方法》

文章编号:

1001 -2486 ( 2002)

01 -0001 -04 液体火箭发动机故障诊断的命题逻辑方法 X 刘洪刚, 吴建军, 陈启智 ( 国防科技大学航天与材料工程学院, 湖南 长沙 410073) 摘要: 为对液体火箭发动机诊断知识的表达和组织提供一种简洁有效和易于处理的方式, 通过以命 题逻辑公式和子句的形式对系统观测信息和定性特征加以描述建立定性诊断模型, 同时诊断问题基于归结 原理和假言推理规则的演绎推理方法求解.

基于试车数据的诊断结果表明方法具有较强的诊断能力. 关键词: 命题逻辑;

故障诊断;

液体火箭发动机 中图分类号: V434 文献标识码: A Propositional Logic -based Method of Liquid Rocket Engine Fault Diagnosis LIU Hong -gang, WU Jian -jun, CHEN Q- i zhi (College of Aerospace and Material Engineering, National Univ. of Defense Technology, Changsha 410073, China) Abstract: To provide an efficient way easy to express and organize the fault knowledge of liquid rocket engine, a qualitative model is first founded by the qualitative description of the observation and characteristic of the system in the form of propositional logic formulae and clauses, then fault diagnosis is continued based on the inference rules of resolution step and modus ponens, and diagnosis results with test data manifest that the provided method has better ability. Key words: propositional logic;

fault diagnosis;

liquid rocket engine 系统诊断知识如何表达和组织是液体火箭发动机等复杂系统基于知识诊断推理过程中必须解决的 核心问题[ 1] .在基于定量模型的故障诊断方法中, 系统诊断知识以微分或差分方程的形式来表达[ 2] , 描述的是系统所需满足的物理定律等较深层次的结构知识.然而, 对于复杂系统, 难以建立完备的系 统结构知识描述, 而且所建立的这种结构知识描述也是复杂和难以处理的, 因而通常采取近似的描述 方法.命题逻辑公式和子句作为人工智能领域中一种被广泛应用的知识表示形式, 能有效地表达系统 的经验和行为等层次较浅的知识.因此, 本文将以命题逻辑公式和子句作为诊断知识的表示形式, 同 时基于归结原理和假言推理规则的演绎推理 [ 3] 进行诊断问题求解, 建立液体火箭发动机基于知识的智 能故障诊断方法.

1 系统诊断知识的命题逻辑描述 基于命题逻辑的系统诊断知识描述, 主要包括系统观测信息描述和系统特征描述两个方面的内 容, 这两者构成了基于知识的系统定性诊断模型.

111 系统观测信息的命题逻辑描述 用征兆表示系统在某一时刻的状态或特征, 则一个征兆的存在与否可用一个原子命题公式来表 示.例如用原子公式 Poch 表示燃烧室氧喷前压力偏高的征兆, 当观测到该征兆存在时, Poch 的真值为 True, 否则为 False.Poch 的否定表示为: Poch = / 燃烧室氧喷前压力没有偏高0. 系统观测信息可通过表示征兆的原子公式的 / C0 运算得到.因此, 对于如下观测到的系统定性 行为: u1 C u2 Cx4 C x5 Cy1 ( 1) X 收稿日期:

2001 -09 -28 基金项目: 国家自然科学基金资助项目 ( 59806014) 作者简介: 刘洪刚 ( 1975) ) , 男, 博士生. 第24 卷第1期国防科技大学学报JOURNAL OF NATIONAL UNIVERSI TY OF DEFENSE TECHNOLOGY Vol124 No

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2002 式中, u1, x4, y1 表示对应的征兆存在, u2, x5 表示对应的征兆不存在, 而对于其他未包含其中 的原子公式, 其所对应的征兆是否存在为未知. 为诊断处理的方便, ( 1) 式可转化为如下文字的集合: u1 C u2 Cx4 C x5 Cy1= {u1, u2, x4, x5, y1}