双组元推进系统的部分可观时间Petri网故障诊断

刘久富, 张治国, 郑 锐, 刘海阳, 杨 忠, 王志胜

(1. 南京航空航天大学自动化学院, 江苏 南京 210016;2. 东南大学电子信息工程学院, 江苏 南京 210096)

0 引 言

航天器故障诊断具有故障样本获取困难、诊断经验不足、知识获取存在瓶颈等问题,对实时性、准确性和完整性提出了更高的要求[1-2]。为解决知识获取的瓶颈问题,满足在轨诊断的实时性要求,国外诊断系统一般采用基于定性模型的诊断方法,根据系统组件之间的连接关系(或参数依赖关系)建立故障诊断模型,根据系统模型和系统输入,通过定性推理技术,推导出系统正常情况下的预期行为并与实际输出相比较,从而判断系统是否存在故障。这种方法的优点是实现简单,实时性较好,能识别某些未预知故障等,缺点是分辨率低,对潜在的早期故障诊断能力不足[3]。为克服这种方法的不足,文献[4]提出在故障传播有向图中加入故障传播概率和时间,来辨识候选故障集合。文献[5-6]提出基于符号有向图(signed directed graph, SDG)模型和模糊推理相结合的故障诊断模型,通过部件故障诊断概率和故障传播权重,对候选故障源进行故障可能性排序,提高了诊断的分辨率。文献[7]提出利用贝叶斯网络推理算法和区间灰数运算规则,给出系统处于不同故障状态的概率和部件重要度等可靠性特征信息,为不确定条件下的多态系统可靠性分析提供了完整的解决方案。

基于定性模型的故障诊断方法主要是对可观节点的故障诊断,本文提出一种基于部分可观时间Petri网(Petri nets,PN)的故障诊断方法[8-15],利用可观测节点的时序信息对不可观节点进行故障诊断。……