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湖南大学学报（自然科学版） 2016年第4期43卷 147-152页

作者：欧阳丹彤李江娜耿雪娜吉林大学计算机科学与技术学院吉林长春130012 吉林大学符号计算与知识工程教育部重点实验室吉林长春130012

为了提高可诊断离散事件系统故障的在线诊断效率,本文从判定故障发生的可观测事件的角度,提出了故障极小观测序列方法.文中选取有限状态自动机对离散事件系统进行建模.首先,在离线状态下,建立系统的故障模型,以排除对于判定系统故障无... 详细信息

为了提高可诊断离散事件系统故障的在线诊断效率,本文从判定故障发生的可观测事件的角度,提出了故障极小观测序列方法.文中选取有限状态自动机对离散事件系统进行建模.首先,在离线状态下,建立系统的故障模型,以排除对于判定系统故障无关的路径.然后,根据故障模型进一步建立判定系统故障的极小观测序列模型.当离散事件系统在线诊断时,仅需将逐步增加的在线观测事件序列与故障的极小观测序列模型进行比对.若能找到满足该模型的任何一条路径,则说明路径终止状态上故障标签对应的系统故障发生;否则,说明系统无故障发生.文中对可诊断离散事件系统进行实验对比,通过故障的极小观测序列模型能尽快判定有无故障发生,以及发生了哪些故障.该模型能有效地缩小系统在线诊断的时间,提高系统在线诊断的效率.

关键词：离散事件系统故障模型极小观测序列模型故障诊断

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离散事件系统中基于极小观测的故障诊断方法研究

离散事件系统中基于极小观测的故障诊断方法研究

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作者：李江娜吉林大学

学位级别：硕士

近年来,工业事故频繁发生,给人们的生命及财产安全带来了隐患。同时,为了提高系统故障的诊断效率,故障诊断与预防问题成为了很多专家及学者的研究课题。诊断最早出现于医学上,通过对病症的观察判定患者所患的疾病。现实生活中,大部分的... 详细信息

近年来,工业事故频繁发生,给人们的生命及财产安全带来了隐患。同时,为了提高系统故障的诊断效率,故障诊断与预防问题成为了很多专家及学者的研究课题。诊断最早出现于医学上,通过对病症的观察判定患者所患的疾病。现实生活中,大部分的领域都与诊断有着密切的联系。例如大型网络系统、航天器系统、车载系统、软件测试等。一般的故障诊断方有故障树、故障字典、专家系统、基于模型诊断等,其中基于模型诊断方法具有覆盖故障类型广泛、很强的设备独立性、且易于维护和更新等优势。故基于模型诊断方法成为不少学者研究的方向。基于模型诊断方法主要是将实际系统建模为逻辑系统,将实际系统的观测行为与逻辑系统的预期行为进行比对,根据两者间的差异来进行系统故障的判定。基于模型诊断方法中经典的诊断器方法,通过对系统建立全局诊断器,根据全局诊断器中是否存在模糊状态构成的环路来判定系统的可诊断性,并进行故障判定。由于该方法不适应于大型复杂系统,之后学者提出改进方法,例如局部诊断器等。基于模型诊断中的twin plants方法,通过对预诊断器进行同步操作,来进行故障诊断,是一种多项式时间内故障诊断的方法,有效地弥补了诊断器方法在时间复杂度上的不足。为了更好地提高故障诊断的效率,通过减小系统规模,将全局的系统模型划分为多个局部模型,分别对各个局部模型进行故障的诊断,然后再结合各个局部诊断结果,求解系统全局的故障诊断结果。根据系统划分方式不同,分为分布式故障诊断以及分散式故障诊断。两者均是将整个系统划分为若干个局部小的系统。不同之处是分散式故障诊断中各个局部小系统间不存在通讯事件,而分布式故障诊断中,各个局部系统间存在通讯事件。为了进一步提高故障诊断效率,学者们提出了分层故障诊断和增量诊断。分层诊断首先将整个系统先进行分层,然后对于不同层次进行诊断,最后得到整个系统的诊断。增量诊断是考虑局部诊断间的关联,将前一个局部诊断结果输出作为下一个局部诊断的输入,依次得到整个系统的诊断。以上基于模型诊断中的故障诊断方法,均未从观测极小化角度,对判定故障的可观测事件序列进行研究。本文考虑在判定故障的可观测事件序列上进行极小化,目的是取得判定故障的极小可观测序列。本文提出了一种基于观测的故障诊断方法,即故障的极小观测序列模型,通过离线建立系统模型相对应的判定故障的可观测事件序列集,并将故障的极小观测序列模型应用于在线诊断中。通过实验模拟在线诊断过程,与不使用该模型进行故障诊断情况下对比,记录系统故障的诊断时间,说明基于观测的故障诊断方法的有效性和优势。

关键词：离散事件系统基于模型诊断极小观测序列模型

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