【摘要】本文以航空為主題,探討與其相關(guān)的繼電器故障適應性診斷系統(tǒng)問題。首先結(jié)合我國航空事業(yè)的發(fā)展情況與飛機檢測、修理實踐經(jīng)驗對其進行了簡要概述;主要從定義與相關(guān)術(shù)語切入進行具體說明,同時根據(jù)相關(guān)參數(shù)與符號設置對各個參數(shù)間的關(guān)系做了公式化表達,并在此基礎上對實際應用中的繼電器適應性診斷系統(tǒng)中存在的問題與注意事項做了人為因素方面與知識庫方面的簡要說明。希望通過本文初步分析可以引起更多的關(guān)注與更多的交流,為該方面的理論研究與實踐應用提供一些有價值的信息,以供參考。
【關(guān)鍵詞】航空;繼電器;故障適應性;診斷系統(tǒng)
隨著我國經(jīng)濟的迅速發(fā)展、現(xiàn)代化建設的初步完成,航空事業(yè)得到了顯著發(fā)展;以飛機為例,其上安裝有數(shù)以百計的繼電器,其安裝形式以繼電器盒為主,然而由于現(xiàn)實中的檢測修理較為復雜,一遇故障花費昂貴,因此,為了減少相關(guān)費用,相關(guān)研究者開發(fā)了一些專家系統(tǒng),以目前來看,航空繼電器故障適應性診斷系統(tǒng)采用了集中優(yōu)化,比如對故障模式診斷、修理方面存在的不準確性的優(yōu)化,對檢測多余消耗的優(yōu)化,對決策后修理設備消耗的優(yōu)化等。以下進行具體討論。
一、適應性診斷系統(tǒng)
首先,從定義與概念來看,所謂的航空繼電器適應性診斷系統(tǒng)通常也被叫做專家系統(tǒng),它主要是指以程序指定發(fā)生故障的部件;這樣就將排除故障的問題留給故障診斷后的處理,經(jīng)過分化分層處理,使診斷系統(tǒng)更為專業(yè)、直接、有效;從它所涉及的內(nèi)容來看,往往會涉及到故障模式、征兆模式、相關(guān)費用;從作用來看,運用該系統(tǒng)可以達到對修理繼電器盒、檢測順序、替換順序的優(yōu)化,最終達到節(jié)省成本的目的;而從實際的運用方面看,需要通過適應性模式這個機構(gòu)來完成;關(guān)于適應性模式匹配或該系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)有如下述,一部分是故障模式(在測試1,2,3……n的預計結(jié)果),訓練順序依次為1號繼電器盒到m號繼電器盒,它會在每一次的測試中顯示出通過或失敗;通過對以前發(fā)生故障征兆次數(shù)的觀察與常見原因分析,利用學習算法、解壓縮算法得出最終的診斷結(jié)果。
其次,與適應性模式(ADS)相關(guān)的術(shù)語,可以表示為故障模式數(shù)(NF)、測試次數(shù)(NT)、故障模式數(shù)與測試次數(shù)的乘積所表示的維判別式矩陣(Dij,其中i為行,j為列)、測試次數(shù)故障征兆陣列(Sj)、故障模式數(shù)維全部故障陣列(TFi);換句話講,在Dij,方面的矩陣中第i行第j列元素表示第i個繼電器盒在第j次測試失敗次數(shù),而在Sj中,陣列中的元素則表示第j次測試通過或失敗結(jié)果,其中1表示失敗,0表示通過,-1表示不知道;以此類推,在TFi中陣列中則表示第i個故障模式出現(xiàn)的總次數(shù);而Pi則是故障征兆原因概率,由此可以得出相關(guān)公式表示第i個故障模式所觀察到的故障征兆原因概率公式Pi=。
第三,從故障原因的預測方面分析,則可以根據(jù)某故障模式表現(xiàn)征兆與已觀察到的征兆相似次數(shù)計算出相關(guān)公式
當Ni在維判別式矩陣中通過時,而在故障模式數(shù)維全部故障陣列與維判別式矩陣之差中失敗時,則可以得出降低總故障的索引,算出相關(guān)的故障次數(shù),因此,根據(jù)上面的表示符號設置,則可以得到相關(guān)的每一種故障模式概率公式Pi=。
第四,在修理費用方面,替換決定還需要考慮到力用代替件,其修理費用CR的公式如下:(CR)N=CostN+(1-P1)Cost2+(1-P1-P2)Cost3+……則根據(jù)相關(guān)CostX表示每一務用替換成本,同時假定PX=1,依上面的公式逐步推論,則可以進行變式,最后得出CostX=,最后可以根據(jù)條件為零,推出(CR)i=;
第五,通過上面的相關(guān)公式,可以對測試順序進行確定,測試結(jié)果顯示通過或失敗,所以,診斷中所測試的運行會表示出某個位置對修理費用的影響率,則為最佳測試效果,對應的概率則與Pj中的測試通過(檢測j)或失?。z測j),則最后的最佳測試就與的備用替換費用、第j次測試費用相關(guān),當二者出現(xiàn)差值時,即可表示測試值得的投資依據(jù),用公式表示為Vj=CR-(CR)j;(差值大于j所代表的數(shù)值為有效)。
二、實際應用方面的注意事項或問題
首先,從知識庫的開發(fā)方面看,系統(tǒng)初時所接收的訓練故障模式關(guān)系有兩種形式,其中任何一種皆為有效,其中,故障模式的任一次檢測,都會對應一個故障模式對應測試期望結(jié)果,比如,當測試期望結(jié)果為1時表示失敗,為0時表示通過,當然根據(jù)具體數(shù)據(jù)計算可能出現(xiàn)分數(shù)形式,此時不確定性就會增加,測試結(jié)果可能并不符合所需結(jié)果,另一方面,還需要對TF陣列做初始評估,并且做好每次修理費用、測試費有的預算。
其次,從人為的影響因素方面分析,系統(tǒng)的使用價值不便要有相關(guān)的數(shù)據(jù),還需要操作者對其有一個準確的判斷,如判斷速度的快慢、理解程度的難易、操作時的熟練與否,因此,綜合性的接口設置需要備加注意,而且此系統(tǒng)設置了相關(guān)的測試裝置控制軟件,提高了智能化、自動化的程度,同時也減少了用戶負擔,優(yōu)化結(jié)果表明了對這些因素的關(guān)注,可以使該系統(tǒng)得到更為專業(yè)化的表達,最后達到其應用效率的提升。
結(jié)束語
總而言之,在新的時代就要堅持與時俱進、因時制宜;從上面的分析可以看出適應性診斷系統(tǒng)在對飛機的繼電器診斷方面有著重要的意義與價值,它的特征表明對計算方法的邏輯簡化,而且在速度方面可以完全滿足需要,加上克服了不準確的診斷情況、檢測多余消耗費用與修理設備方面的高開支,大大提高了診斷效率,節(jié)省了資金,從目前來的優(yōu)化來看效果較佳,但是隨著航空業(yè)的快速發(fā)展與在繼電器方面的科研創(chuàng)新與在未來的實踐,還有更大的拓展空間。
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作者簡介
柳建濱,出生年月:1981.6.8 江蘇南京,工作單位:空軍南京航空四站裝備修理廠.