0引言
激光压制装置是现代坦克的重要装置，随着军事技术的发展，将专家系统知识运用到激光压制装置上成为新的突破。专家系统在对设备进行故障诊断时，知识库里的规则是从专家那里获得的，这些规则往往具有主观性和多样性的特点，所以使得知识获取成为专家系统的瓶颈[1,2]。由于激光压制装置的结构非常复杂，导致多种故障失效形式，需要进行大量的实验进行数据获取，建立起的故障树也比较多，本文采用一种新的扩展故障树分析法来实现故障诊断专家系统的知识获取。
1专家系统概述
专家系统就是包含大量经验和专门知识的智能计算机程序系统，它利用知识和推理过程来解决那些需要大量人类专家知识才能解决的复杂问题[3]。一个简单的专家系统主要由知识获取、知识库、数据库、推理机制、解释机制、人机接口等模块组成，可以用图1来表示它们之间的相互关系。
2故障树的建立
2.1故障树建立的方法
在对激光压制装置进行故障诊断时，首先确立装置的分析诊断目标，把它当做故障树的顶事件，然后找出所有能够引起该顶事件的直接故障原因，再找出能够直接引起这些直接故障原因的所有原因，这样找下去，直到找不出导致上一层故障的原因为止。把故障树中不能继续进行分解的故障原因叫做故障树的底事件，把故障树中顶事件与底事件之间的故障原因叫做中间事件。把故障树从上到下的所有事件用逻辑与或者逻辑或连接起来，就建立了我们需要的故障树。其中事件用来表示设备和部件故障的状态，逻辑门用来把事件连接起来，表示事件间的逻辑关系，所以说故障树是一种逻辑因果关系图。
2.2故障树的建树步骤
建立故障树是一个复杂的过程，在建树过程中要求我们对设备进行深入而细致的分析，不仅要掌握设备每个部分的工作原理，而且还要对设备和各零部件非常的熟悉，掌握它们之间的内在关系，从而确定系统发生故障的最薄弱环节[4]。如图2所示为故障树的建树步骤。
2.3故障树的建立规则
故障树分析是采用逻辑推理的方法对故障树从上到下的所有事件进行分析，并用逻辑门把他们连接起来的一种方法。用逻辑门表示他们之间存在的内在联系，能够对故障树进行一层一层的深入分析，同时反映它们之间的内在关系。要按照以下规则建立故障树：1）建立故障树时，首先要对设备做深入而细致的分析，通过对设备进行大量的实验和收集以往的历史故障数据获取故障知识，并根据有关文献和手册对其进行深入细致的研究；2）要非常具体地定义故障树中的每一个故障事件，明确具体是哪一个故障，由哪一个因素造成的；3）确定故障树的顶事件，它是建立故障树最重要的一步，这个顶事件要保证一定能够找到导致其发生的故障事件。否则，就没有办法对这个顶事件做下一步的分析和计算；4）要合理的选取故障树的边界条件。把故障树控制在一定的范围之内。否则，建立的故障树将会没有边界；5）对于故障树的顶事件、中间事件和底事件来说，要搞清楚它们之间的内在联系，合理选取它们的限定条件。它们的限定条件要保证不产生歧义，同时它们之间的内在联系要保证不产生混乱。
3激光压制装置扩展故障树的建立
为解决激光压制装置故障诊断为目的，在传统故障树建立的基础上[5～7]，避免了传统故障树中的节点包含的信息不够全面，建立了一种新的包含故障树节点的故障代码、故障描述、节点类型等扩展信息，采用扩展故障树的方法对激光压制装置发生故障的类型和机理给出了合理的描述。首先根据对激光压制装置故障特征的研究，建立起激光压制装置的传统故障树，如图3所示。对激光压制装置传统故障树每一个节点的增加扩展信息不仅包括每一个故障节点的深层信息，还包括故障树节点之间的因果关系，根据节点类型和位置关系可以判定节点在故障树中所在的位置。想要建立激光压制装置的扩展故障树需要在扩展故障树节点数据库管理过程中添加节点[8]，也就是在扩展故障树节点列表中增加节点编号并补充相应的节点信息，如表1所示。
4基于扩展故障树的知识库的建立
在已经建立的激光压制装置的扩展故障树的基础上，将扩展故障树中的节点信息转化为专家系统知识库中的知识。这里采用框架和规则相结合的表示方法来表示已构建的激光压制故障诊断专家系统知识库中的知识。扩展故障树的节点及其所包含的信息转化为知识库中的框架，扩展故障树的逻辑关系为if[条件1]∩[条件2]∩∩[条件n]then[框架名]的规则[9,10]，形成故障树的层次关系和专家系统知识库的逻辑关系二者相结合，从而建立激光压制装置故障诊断专家系统知识库。
5结束语
激光压制装置的扩展故障树不仅包括造成系统故障的各个因素，而且包括了故障诊断过程中所需要的专家建议，以及故障树节点之间的因果关系，这样有效的提高了专家系统知识获取能力，解决了专家系统知识获取的“瓶颈”问题。
作者：李晶晶 韩峻峰 单位：广西科技大学 钦州学院
