航空活塞发动机磨损故障诊断专家系统设计与实现

【类型】学位论文

【作者】董子龙 

【关键词】 活塞发动机 油液分析 磨损故障 知识库 专家系统

【摘要】在通用航空领域拥有大量的使用航空活塞发动机作为动力装置的飞机。航空活塞发动机由于结构复杂,零件多,工作条件恶劣,在使用中必然遇到各种各样的故障和不正常工作,而磨损故障是航空活塞发动机最常见的故障形式。航空发动机磨损故障诊断对保证飞机飞行安全十分重要。由于航空发动机故障诊断的复杂性和困难性,往往需要航空维修专家的参与,而航空维修专家的数量又很有限,因此,本文主要针对目前飞行训练和通用航空中还普遍使用的小型活塞发动机的磨损故障,建立一个具有特定问题域的专家系统。本文以莱康明发动机实际应用为背景,深入探讨了活塞发动机的缸筒与涨圈、曲轴与轴瓦、气门与气门座、凸轮与挺杆四个主要摩擦副的工作条件,研究了各个摩擦副存在的主要磨损形式和磨损机理。然后重点对发动机凸轮与挺杆这对摩擦副进行分析,为知识的获取提供了保障；综合介绍了几种油液分析技术的相关理论,分析了磨粒的来源以及油液分析与磨损故障的关系,说明了几种油液分析的特点,重点举例阐述了光谱分析和铁谱分析在发动磨损故障诊断的应用；论文主要介绍了系统的开发背景,所要完成的功能和开发的过程；重点的说明了系统设计思路。系统在诊断知识的表示中,采用产生式表示法,这种方法表示较直观,符合人的思维习惯,便于构造推理机。利用ADO技术,研究了数据库管理方法,改善了诊断专家系统的性能和诊断功能。系统推理的基本思想是使用正向推理策略。系统运用油液分析法对航空活塞发动机的磨损故障诊断进行分析研究,建立知识库。采用了知识库和推理机分离的结构,使得在对知识库进行增删和扩充时,不影响推理机的正常工作论文以C++ Builder为前端开发工具,SQL2000为后台数据库设计开发了磨损故障诊断专家系统原型,初步实现了故障诊断、知识库管理、培训和帮助四个模块功能。系统通过对知识库、数据库等技术的运用,实现了通过输入光谱或铁谱分析提取的数据得出维护建议的设计目标。实例表明,系统操作简便,能较好地模拟专家的故障诊断能力。

【学位名称】硕士

【学位授予单位】电子科技大学

【学位授予年度】2016

【导师姓名】李波，付尧明

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