基于结构及行为的柴油机智能故障诊断

张 彤，韩 静，刘 平

（1.北京理工大学机械与车辆学院，北京 100081；2.北京航天试验技术研究所，北京 100074）

由于柴油机自身的结构特点和工作原理，限制了一些测试方法和分析方法的应用，旋转机械设备状态检测与故障诊断的成熟技术不能很好地推广至柴油机故障诊断中。柴油机故障的复杂性主要表现在以下几个方面[1～3]：故障的多层次性，故障的模糊性，故障的相对性和相关性以及多故障并发性等。

基于结构及行为的诊断能够克服传统诊断方法（主要依赖于专家对诊断对象的经验积累）的缺点，其诊断的全部过程为：建立模型、冲突识别、诊断产生、诊断测试。从工程应用的角度来看，柴油机故障诊断的一般过程主要包括以下几个方面[4]：故障机理的研究，状态信号的收集，特征信息选取与提取以及故障分析与诊断等。

基于结构及行为的诊断所采取的方法是冲突搜索诊断，图1模型描述了系统的行为模式。

图1 冲突搜索诊断

基于结构及行为的诊断的基本思想是[5]：根据系统组成部件和部件间的连接关系，建立待诊断系统的模型，然后根据建立的系统模型以及系统的实际输入，逻辑推导出系统在正常工作情况下的预期行为，如果预期行为与实际观测到的行为有差异，就说明系统存在故障。利用模型诊断方法，能够确定引发故障的元件集合。

从解释或者推理的角度可将基于结构及行为模型的诊断分为：基于一致性的诊断，基于溯因诊断。……