论文部分内容阅读
低杂波电流驱动系统(以下简称低杂波系统)是核聚变装置中关键的电流驱动与辅助加热系统,在核聚变实验中占有重要的地位。当实验运行发生问题时,需要立即进行人工的故障诊断和故障排除,长期以来这种人工的操作模式不但费时费力,而且很不科学规范。随着核聚变装置实验参数的提高,低杂波系统的功率容量和设备结构愈加庞大,在人力资源有限的情况下,要保证实验系统长期可靠安全地运行将面临着更加严峻的挑战。显然,传统的运行模式已经不能满足新发展形势下的要求。为此,本文提出新的智能故障诊断专家系统的研发,使之成为实验运行人员进行实验时的重要辅助工具。本论文在充分调研地基础上,结合低杂波系统故障诊断和知识培训两方面的要求,对专家系统分析和总体功能设计、各模块详细设计、知识获取方式、知识表示方法及知识库设计、系统推理策略研究和推理机设计、系统开发与实现等几个专题进行了研究;并在Linux操作系统平台上,采用原型法、自上而下和自下而上相结合的方法,开发了低杂波电流驱动专家系统LHCDES(LowerHybrid Current Drive Expert System)。
在研究过程中,取得的创新性成果有:
1.设计和构建了低杂波专家系统平台。利用C/C++符号处理和面向对象等技术以及KDevelop& Qt工具设计构建了专冢系统平台,同时在此平台的基础上设计了低杂波专家系统的体系结构、功能结构和模块结构。
2.设计和构建了故障诊断子系统。论文分析了2.45GHz/1.2MW低杂波系统十多年来的故障数据,以及2.45GHz/2MW低杂波系统近两年来的故障数据,以此作为先验事实,运用故障树和贝叶斯网络方法首次建立了低杂波系统故障诊断模型,采用基于规则的知识表示方法构建了该子系统的知识库,并建立了相应的混合推理深度优先的推理机。
3.设计和构建了知识培训子系统。在充分了解低杂波系统特点的基础上,搜集和分析了低杂波系统各部件的详细资料,根据其知识特点,选择面向对象的知识表示方法,设计了内容丰富详实、图文并茂的知识培训子系统。
低杂波电流驱动专家系统的构建,开辟了专家系统的一个新的应用领域,对低杂波系统运行具有较强的指导作用,为减少操作的盲目性提供了决策依据,同时为系统运行人员尽快熟悉系统提供了培训平台。
所开发的LHCDES专家系统集成软件,界面友好,操作简单,功能齐全;经过一段时间的测试,系统运行可靠,具有一定的推广价值。