1.一種基于故障-測試相關(guān)矩陣的故障診斷方法,其特征在于:所述方法包括以下步驟:
1)通過系統(tǒng)的相關(guān)性圖示模型確定系統(tǒng)故障-測試相關(guān)矩陣D;其中,矩陣D中,每一行對應(yīng)系統(tǒng)中的唯一單元的故障,每一列對應(yīng)系統(tǒng)中的唯一測試項;即,對于有m個組成單元,n個測試項的系統(tǒng),相關(guān)矩陣D有m行n列數(shù)據(jù);
2)建立貝葉斯網(wǎng)絡(luò)節(jié)點;依次為相關(guān)矩陣D中各行對應(yīng)的系統(tǒng)組成單元的故障建立唯一對應(yīng)節(jié)點,作為貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的根節(jié)點;依次為相關(guān)矩陣D中各列對應(yīng)的測試項建立唯一對應(yīng)節(jié)點,作為貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的葉節(jié)點;
3)根據(jù)矩陣D中各元素取值連接步驟2)中的兩層貝葉斯網(wǎng)絡(luò)節(jié)點;連線的操作步驟如下:
對于矩陣D的第i行第j列元素dij(1≤i≤m,1≤j≤n),若dij=1,則將故障Fi在步驟2)中對應(yīng)的貝葉斯網(wǎng)絡(luò)根節(jié)點連線指向測試項Tj在步驟2)中對應(yīng)的貝葉斯網(wǎng)絡(luò)葉節(jié)點;若dij=0,不進行任何連線操作;
遍歷i和j,對矩陣D中各元素依次進行所述連線操作;
4)為表示故障的貝葉斯網(wǎng)絡(luò)根節(jié)點設(shè)置條件概率表;
5)為表示測試項的貝葉斯網(wǎng)絡(luò)葉節(jié)點設(shè)置條件概率表;若葉節(jié)點Tj(1≤j≤n)有k個父節(jié)點,則父節(jié)點狀態(tài)組合有2k種情況;且當k個父節(jié)點中有任一節(jié)點狀態(tài)為1時,葉節(jié)點Tj狀態(tài)為1的概率設(shè)置為1.0;當且僅當k個父節(jié)點狀態(tài)均為0時,葉節(jié)點Tj狀態(tài)為1的概率設(shè)置為0.0;
6)根據(jù)各測試項的測試結(jié)果設(shè)置證據(jù)變量:對于測試通過的葉節(jié)點Tj設(shè)置狀態(tài)Tj=0,對于測試結(jié)果未通過的葉節(jié)點Tj設(shè)置狀態(tài)Tj=1,1≤j≤n;
7)獲得診斷結(jié)果;所述獲得診斷結(jié)果的方法如下:
計算貝葉斯網(wǎng)絡(luò)后驗概率Pr(Fi=1|T=t)(1≤i≤m,F(xiàn)i∈F),依據(jù)后驗概率計算結(jié)果從大到小對故障Fi進行排序,依據(jù)Fi排序結(jié)果對系統(tǒng)進行依次進行排故。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于故障-測試相關(guān)矩陣的故障診斷方法,其特征在于:所述步驟1)通過系統(tǒng)的相關(guān)性圖示模型確定系統(tǒng)故障-測試相關(guān)矩陣D的具體步驟是:
1.1】對于具有m個單元,n個測試項的系統(tǒng),建立二維相關(guān)矩陣D,矩陣D大小的為m行n列,各行對應(yīng)系統(tǒng)相關(guān)性圖示模型中的唯一組成單元的故障,各列對應(yīng)系統(tǒng)相關(guān)性模型中的唯一測試項;初始化D中各元素為0;
1.2】令i=1,其中,i表示矩陣D第i行數(shù)據(jù),F(xiàn)i表示矩陣D第i行數(shù)據(jù)對應(yīng)的系統(tǒng)組成單元的故障;
1.3】在相關(guān)性圖示模型中,將所有方框和圓圈視作節(jié)點,設(shè)置所有節(jié)點狀態(tài)均為0,即置Fi=0和Tj=0;
1.4】在相關(guān)性圖示模型中,在編號為Fi的節(jié)點中放置一個令牌,置編號為Fi的節(jié)點狀態(tài)為1,即Fi=1,并沿著有向線通過搜索算法搜索該令牌能夠到達的全部節(jié)點;
1.5】在相關(guān)性圖示模型中,如果節(jié)點Fi能夠到達的節(jié)點為表示測試項的圓圈,那么確定該圓圈所表示的測試項在矩陣D中的對應(yīng)列j,并在矩陣D中置dij=1;
1.6】對i自加1:i=i+1;若i<m+1,則轉(zhuǎn)到步驟1.3】;否則,矩陣D中各元素確定完畢,算法結(jié)束。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于故障-測試相關(guān)矩陣的故障診斷方法,其特征在于:步驟1.4】搜索算法具體包括以下步驟:
1.4.1】建立一個空線性表L;
1.4.2】以令牌所在節(jié)點為起點,沿有向線段指向確定起點的鄰接節(jié)點是否滿足兩個條件:起點的鄰接節(jié)點狀態(tài)為0、起點的鄰接節(jié)點不存在于線性表L;對于滿足兩個條件的起點的鄰接節(jié)存儲于線性表L中;
1.4.3】如果線性表L為空,剔除相關(guān)性圖示模型中的令牌,結(jié)束搜索算法;否則,在相關(guān)性圖示模型中,將令牌移入線性表L末端數(shù)據(jù)表示的節(jié)點中,將線性表L末端數(shù)據(jù)表示的節(jié)點的狀態(tài)從0改為1,刪除線性表L末端數(shù)據(jù),轉(zhuǎn)到步驟1.4.2】。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于故障-測試相關(guān)矩陣的故障診斷方法,其特征在于:所述步驟4)若故障Fi的發(fā)生概率為Pi,則表示故障Fi的節(jié)點條件概率表參數(shù)設(shè)置如下:
根節(jié)點Fi Pr(Fi)
0 1.0-Pi
1 Pi。