基于免疫機理的可重構診斷系統研究.pdf

1、智能故障診斷系統作為人工智能技術在故障診斷領域的應用，在實踐中取得了較好的成效，但隨著系統設備和功能的日益復雜化，各種故障現象成因越來越復雜，同時異常故障也時有發(fā)生，現有固定的診斷推理模型卻難以滿足復雜系統診斷面臨的全部要求。針對故障診斷系統難以適應動態(tài)變化環(huán)境的缺點，可重構診斷系統充分利用現有的或可獲得的新診斷子系統和其它組元，可以快速自適應調整診斷過程、診斷功能和診斷能力，其所具有的診斷動態(tài)重構適應性，代表了故障診斷系統的發(fā)展方向。

2、 論文圍繞智能故障診斷中診斷系統的可重構性這一關鍵問題，以國家自然科學基金項目“基于免疫應答理論重構故障診斷系統”、國防預研項目“運載火箭漏電故障診斷系統研究”和企業(yè)橫向項目“勵磁裝置在線故障預測和故障診斷系統”為背景，就生物免疫機理在可重構診斷系統研究中的診斷過程建模、診斷推理模型結構及重構技術等重點問題進行了較為系統深入的研究，主要研究內容包括以下幾個方面： 1 在分析相關免疫學和故障診斷基本理論基礎上，闡釋了重構故

3、障診斷系統的免疫學理論基礎，結合可重構診斷系統的重構特點，提出了運用生物免疫機制解決診斷系統重構的方法，基于類比的思想，建立了生物免疫系統和可重構診斷系統之間的映射關系，指出了基于生物免疫機制的可重構診斷系統的目標。 2 從系統工程的觀點出發(fā)，將復雜設備系統按結構與功能進行層次分解，建立設備系統的解析模型用于描述系統的行為結構和故障狀態(tài)空間，在生物免疫系統和可重構診斷系統映射關系的基礎上，借鑒生物免疫系統的免疫反應機理、體系結

4、構和相關抽象算法，建立了可重構診斷系統的免疫框架，分析了基于組件和智能體技術的軟件實現方法，給出了一個易于重構的診斷業(yè)務過程模型。 3 可重構故障診斷模型是組成可重構診斷系統的基本單位，研究它的設計方法是實現診斷系統重構的基礎，在分析免疫信息流程的基礎上，結合多智能體技術和復雜系統故障診斷的一般過程，提出了可重構診斷系統智能體診斷推理模型設計的理論和方法，建立了易于重構的診斷推理模型，著重論述了該系統的技術實現，給出了相應智能

5、體的結構模型，對該模型的功能實現進行了詳細的分析，并闡述了基于知識的診斷模型重構的一般方法。 4 基于從已有的診斷經驗事例中學習獲取知識的思路，與經驗事例的“相似性”是衡量知識好壞的根本因素，借鑒免疫理論的相關概念，采用信息熵作為經驗事例相似性衡量的指標，建立了基于免疫機制的診斷知識獲取模型，利用相關免疫算子，按照預定的優(yōu)化目標函數，生成最優(yōu)的診斷知識，通過實例應用，驗證了該方法的可行性。 5 在分析主要智能體協作模

6、型和生物協同進化現象的基礎上，將各種免疫細胞之間的相互促進和抑制現象描述為一種特有的協同進化形式—免疫協同進化，結合可重構故障診斷過程的特點，提出了一種新的具有進化特性的診斷策略和系統模型，實現了可重構故障診斷系統中的多推理模型的群體進化、自組織與突現。 6 針對項目“勵磁裝置在線故障預測和故障診斷系統”的特點，采用COM和KQML相結合的方法，對可重構智能故障診斷系統在電力系統故障診斷中的應用技術進行了初步研究，給出了診斷系