[發(fā)明專利]基于模糊Petri網(wǎng)的系統(tǒng)可靠性分析與故障診斷方法

有效

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• 申請日: 2017-07-03
• 公開（公告）號: CN107203202B
• 公開（公告）日: 2019-05-28
• 發(fā)明（設計）人: 袁慶霓;藍偉文;徐輝
• 申請（專利權）人: 貴州大學
• 主分類號: G05B23/02
• 分類號: G05B23/02
• 代理公司: 貴陽東圣專利商標事務有限公司 52002
• 代理人: 袁慶云

本發(fā)明公開了一種基于模糊Petri網(wǎng)的系統(tǒng)可靠性分析與故障診斷方法，包括以下步驟：(1)分析系統(tǒng)故障，根據(jù)系統(tǒng)故障之間的關系，確定模糊Petri網(wǎng)的推理規(guī)則，建立基于模糊Petri網(wǎng)的故障診斷模型；(2)統(tǒng)計底事件的發(fā)生概率，設定系統(tǒng)故障等級；(3)由故障事件設定初始可信度值、變遷規(guī)則置信度、變遷的閾值、初始標志矩陣；(4)根據(jù)MYCIN可信度矩陣推理法，確定著重防范的故障；(5)建立初始庫所集、目標庫所集以及每個庫所集的可達集合；根據(jù)已發(fā)生的故障缺陷，反向查詢引發(fā)故障的路徑，依據(jù)置信度最大原則確定初始庫所；通過設定的閾值判斷事件是否激活，并確定被激活事件的可信度，即可。本發(fā)明具有兼具模糊推理能力和圖形描述能力，能準確地表達故障信息的特點。

技術領域

本發(fā)明屬于物流系統(tǒng)檢測領域，具體來說涉及一種基于模糊Petri網(wǎng)的系統(tǒng)可靠性分析與故障診斷方法。

背景技術

碼垛技術作為一種高新技術在現(xiàn)代物流中發(fā)揮著重要的作用，隨著人們對碼垛速度要求的不斷提高，傳統(tǒng)的人工碼垛方式越來越難以達到人們的要求，這種情況下碼垛機器人應運而生,隨著科學技術的發(fā)展，工業(yè)碼垛機器人在物流自動化領域應用越來越廣泛。碼垛機器人在碼垛系統(tǒng)中主要以碼垛機械手的形式存在，在自動化物流中發(fā)揮著越來越重要的作用。隨著生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴大，物流行業(yè)對碼垛系統(tǒng)可靠性要求越來越高。

碼垛系統(tǒng)故障主要分為液壓系統(tǒng)故障、電子系統(tǒng)故障和機械故障等，其中以液壓系統(tǒng)故障和電子系統(tǒng)故障為主。在只考慮碼垛機械手本體的情況下，將碼垛系統(tǒng)的故障分為液壓系統(tǒng)故障、電子系統(tǒng)故障和機械故障三大類。液壓故障有許多種分類方法，分為液壓缸油液壓力不足、液壓閥門損壞、振動、液壓控制系統(tǒng)故障。電子系統(tǒng)故障分為伺服電動機故障和串行通訊故障。機械故障在碼垛系統(tǒng)故障中所占比例較小，分為連接故障和零件損傷。含有機械手的碼垛系統(tǒng)故障不易被發(fā)現(xiàn)給工人的維修帶來一定的困難，大大影響了生產(chǎn)效率。碼垛系統(tǒng)結(jié)構較為復雜且故障具有隨機性，因此探索一種高效的方法對系統(tǒng)可靠性進行分析研究，準確地表達故障的信息具有重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服上述缺點而提供一種兼具模糊推理能力和圖形描述能力，能準確地表達故障信息的基于模糊Petri網(wǎng)的系統(tǒng)可靠性分析與故障診斷方法。

本發(fā)明的目的及解決其主要技術問題是采用以下技術方案來實現(xiàn)的：

一種基于模糊Petri網(wǎng)的系統(tǒng)可靠性分析與故障診斷方法，包括以下步驟：

(1)針對碼垛機械手本體，故障包括液壓系統(tǒng)故障、電子系統(tǒng)故障、機械故障，根據(jù)故障之間的關系，確定模糊Petri網(wǎng)的推理規(guī)則，建立基于模糊Petri網(wǎng)的故障診斷模型；

(2)統(tǒng)計底事件的發(fā)生概率，設定碼垛系統(tǒng)故障等級；

(3)由故障事件設定初始可信度值、變遷規(guī)則置信度、變遷的閾值、初始標志矩陣；

(4)根據(jù)MYCIN可信度矩陣推理法,獲得事件的概率重要度，并對概率重要度進行排序，確定要著重防范的故障；

(5)建立初始庫所集、目標庫所集以及每個庫所集的可達集合；根據(jù)已發(fā)生的故障缺陷，反向查詢引發(fā)故障的路徑，依據(jù)置信度最大原則確定初始庫所；通過設定的閾值判斷事件是否激活，并確定被激活事件的可信度，即可。

上述的基于模糊Petri網(wǎng)的系統(tǒng)可靠性分析與故障診斷方法，其特征在于：所述步驟(1)中建立的基于模糊Petri網(wǎng)的故障診斷模型為八元組:

FPN＝(P,T,D,I,O,U,α,η)

其中:

P＝{P₁,P₂,…,P₃₄}，為系統(tǒng)故障診斷庫所集合；