定性仿真是用符号或数值来描述推理知识和推理过程的仿真方法,是系统仿真与人工智能理论交叉产生的领域,利用定性推理的方法找到复杂系统的故障组元成为一种有效的推理方法。本文以QSIM作为研究手段,以凝汽器为对象,完整的实现了故障诊断过程,具有一定的理论意义和实用价值。本文在收集和阅读大量相关资料的基础上,系统得学习了定性仿真的基本理论和方法,同时应用R语言,自主开发了计算程序、完成了程序验证,整合出了R语言环境下的QSIM仿真系统,该程序能完整实现定性推导过程及故障诊断的环节。在程序开发过程中,主要解决了以下问题:在实现定性推导的过程中,针对结果中产生的状态循环现象,将全局过滤进行了改进。同时为了使算法适用于工程实际和故障诊断,增加了一个关于非负数的一维约束,并相应的给出了它的约束过滤条件。在定性仿真的结果表达上增加了多种颜色,以解释含全局过滤原因的全局解释行为状态树。为了使仿真结果更为直观,程序还对需要的参数状态进行了跟踪,并使用有向箭头表示参数在时间区分点及时间区间上的变化趋势,从而可以画出所需参数的状态变化图。在故障诊断过程中,由于凝汽器结构复杂、故障种类繁多,本文对凝汽器模型进行了简化处理并抽象成定性模型,同时定义了约束条件和初始状态。通过改变蒸汽进口压力、热井排水压力、循环水流量等参数的变化趋势,经过程序系统推断其他可测参数的变化,从而达到了故障诊断的效果。根据对凝汽器定性模型的计算推导,得到了重要参数壳侧压力、壳侧蒸汽平均比焓、热井内凝结水比焓、循环水出口处比焓在故障发生时的变化趋势,并根据仿真结果建立起相应的故障诊断集合。结果表明所开发的程序是可靠的,为定性仿真在工程上的应用,尤其是当对象较为复杂或具有不完备知识或信息时,奠定了基础。