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一种基于故障树和案例推理的故障诊断模型作者：郜斐林元赵锋锐来源：《电子技术与软件工程》2015年第16期摘要本文分析了航天器有效载荷在轨故障的分类，以及不同故障的处理方法，研究了基于知识的各种诊断方法的优点和不足。
根据航天器在轨管理监视需求，提出了一种基于故障树和案例推理相结合的混合诊断模型，并介绍了诊断知识构建方法和推理流程。
【关键词】航天器有效载荷故障诊断1 引言随着我国航天事业的迅速发展，多种携带不同类型载荷的航天器成功在轨运行，在气象环境监测、国土资源普查等方面发挥着重要作用。
一旦航天器有效载荷出现故障，将会造成巨大损失，因此及时发现其在运行过程中出现的故障情况，是非常有必要的。
2 航天器故障分类航天器在轨工作状态监视主要分为两种方式：遥感数据和遥测数据。
遥感数据是航天器有效载荷的工作目的，对其进行分析可以间接发现部分的载荷故障；而遥测数据则直接全面地反映了是航天器各分系统工作状况，因此一直以来，遥测数据都是航天器工作状态监视的一个重要输入。
从对遥测数据进行分析的角度，航天器故障可分为以下三种：单点故障、组合故障、时态故障。
单点故障是指对单个遥测参数进行判断即可确定的故障，无需其它的辅助信息；组合故障是指需要对多个有逻辑关系的遥测参数进行组合判断才能确定的故障，这种故障比较复杂，一般需要通过领域专家会诊才推出故障原因；时态故障是指对多个既有逻辑关系又有时间关系的遥测参数进行综合判断才能确定的故障，这类故障更为复杂，还需要结合相关遥测参数的变化情况才能推出结果。
对于单点故障，由于只需要进行简单的阈值判断，因此传统的遥测处理方法已经可以实现对其快速准确的报警。
对于组合故障和时态故障，传统的做法是由汇集航天器研制方各部件专家会诊，通过大量的人工分析给出诊断结论。
但这种做法已经无法满足信息化的发展要求，为了解决后两种故障诊断的效率问题，可在航天器故障诊断中引入基于知识的故障诊断方法。
3 基于知识的故障诊断方法基于知识的故障诊断方法将综合应用了专家经验和人工智能技术，将专家经验抽象成诊断知识，并通过计算机程序设计实现复杂故障的自动诊断。
基于故障树的故障诊断故障树分析是一种可靠性工程中常用的一种方法，用于识别和分析故障原因。
它可以帮助工程师识别系统发生故障的可能原因，通过构建故障树，分析故障树结构中的故障模式和故障主要原因，确定实际发生故障的根本原因，从而制定优化的维修方案。
故障树分析的基本步骤如下：1. 确定故障对象和故障目标首先需要明确故障对象和故障目标，即需要分析和诊断的设备或系统，和对该设备或系统所期望实现的功能要求。
2. 识别顶事件顶事件是指系统中的故障点，即需要分析和诊断的根本原因。
例如：电路短路、机器故障等。
3. 构建故障树通过逐层分解，将顶事件分解成一个个故障因素，形成故障树的结构。
通常采用的是与门、或门、非门等逻辑元件符号，在故障树上构建出故障因素的逻辑关系图。
4. 确定故障树中的故障模式在故障树结构中发现具有类似的故障因素，通过消融或剖析等手段，确定故障模式。
5. 确定故障树中的故障主要原因对于故障模式，通过进行合理的归纳和分析，确定故障的主要原因。
6. 制定维修方案综合分析并确定故障原因后，制定出相应的维修方案，并通过实现该方案，消除故障。
在进行故障树分析时，还需要注意以下几点：1. 指定适当的重要性指标在构建故障树时，需要根据实际情况指定一些重要性指标，以帮助分析和评价各个故障因素的重要程度。
2. 建立逻辑关系矩阵通过逻辑关系矩阵，可以将故障因素和设备之间的逻辑关系完整地表达出来，为故障树的构建提供更加清晰和准确的信息。
3. 进行故障树的验证和修正在故障树构建完成后，需要对其进行验证和修正，以确保它能够准确地表达故障因素的确切关系，从而减少实施方案的失误。
总之，故障树分析是一种非常有效的故障诊断方法，可帮助工程师迅速定位设备或系统的故障原因，并制定出正确的维修方案，以确保设备或系统能够按照预期功能正常运行。
故障树分析案例故障树分析是一种用于系统故障诊断的定性和定量方法。
它通过将系统故障的各种可能原因进行逻辑组合，形成一颗逻辑树来分析系统故障的发生机理。
接下来，我们将通过一个故障树分析案例来详细介绍这一方法的应用。
案例背景：某公司的生产线出现了频繁的故障，导致生产效率大幅下降，给公司带来了严重的经济损失。
经过初步调查发现，故障的原因可能涉及设备故障、人为操作失误、供电异常等多个方面。
为了全面分析问题，我们决定采用故障树分析方法来找出故障的根本原因。
故障树分析步骤：1. 确定故障事件，首先，我们需要明确故障事件，即生产线频繁故障的具体表现。
比如设备停机、产品质量不合格等。
2. 确定顶事件，在确定了故障事件后，我们需要确定顶事件，即导致故障发生的最终原因。
比如设备停机可能是由设备故障、供电异常、操作失误等多种原因导致。
3. 构建故障树，在确定了顶事件后，我们开始构建故障树。
将导致顶事件发生的各种可能原因进行逻辑组合，形成一颗逻辑树。
比如设备故障可能由零部件损坏、设备老化、维护不当等多种原因组成。
4. 分析故障树，分析故障树的各个分支，确定各个事件之间的逻辑关系。
找出导致顶事件发生的最可能原因。
案例分析：通过以上步骤，我们对生产线频繁故障的原因进行了故障树分析。
最终，我们发现设备故障、供电异常、操作失误等因素都可能导致生产线故障。
而在设备故障这一分支下，又包括了零部件损坏、设备老化、维护不当等多种可能原因。
通过分析各个分支，我们找出了导致故障发生的最可能原因，为后续的故障排除工作提供了重要依据。
总结：故障树分析是一种系统的故障诊断方法，能够帮助我们全面、深入地分析系统故障的根本原因。
通过本案例的分析，我们不仅找出了导致生产线频繁故障的可能原因，还为后续的故障排除工作提供了重要依据。
因此，故障树分析在实际工程中具有重要的应用价值，希望大家能够充分利用这一方法，提高系统故障诊断的效率和准确性。
AUTO AFTERMARKET | 汽车后市场基于故障树分析法的DCT典型故障分析李权 王哲湖南汽车工程职业学院 湖南省株洲市 412000摘 要： 本文针对双离合器式自动变速器（DCT)比较常见的典型故障，采用故障分析法，分别建立换挡异响故障树和挡位限制故障树，分析了两种典型故障案例的故障原因，并从故障现象和故障排除方面重点研究了挡位限制故障案例，研究中排除了离合器故障的可能性后，分析得到1-3挡拨叉的位置是主要故障原因，从而更换电液控制单元并进行相关匹配就能排除故障。
本文的研究也可以应用到DCT其它故障分析中，为故障的排除提供理论指导。
关键词：故障树 DCT 换挡异响 挡位限制 故障排除1 引言双离合器式自动变速器（DCT）是一种新型的变速器，具有结构简单、成本低、换挡迅速、动力无间断、舒适度高、经济性好、动力性好等优点，在市场上应用广泛。
但是，自2008年国内开始推广使用双离合变速器后，出现了许多使用故障，大量装配DSG的车辆被召回，原因是油液温度传感器向ECU发送了错误的温度信号，在某些情况导致ECU启动安全保护模式，中断动力影响行车安全。
本文利用故障树分析法，分别建立换挡异响故障树和挡位限制故障树，确定DCT典型故障发生机理，并进行分析；运用故障诊断方法，针对挡位限制故障案例，建立对应的故障诊断流程，提出故障诊断方法，分析出DCT典型故障协调处理方案。
2 故障树分析法的理论基础2.1 故障树分析原理故障树分析法是最成熟的分析法之一，在故障诊断中大量应用，因为其应用条件的原因很难得到普遍应用。
使用故障树进行故障分析，需要找出系统的底事件和顶事件，一般情况下最不想出现的故障被称为顶事件，引发它的直接原因被称为中间事件，逐级递减直至到底层事件，最后，运用适当逻辑门将他们组织在一起，形成树状结构，就是我们需要的故障树。
2.2 故障树分析基本原理故障树分析可以做定性分析，也可以做定量分析，其特点是形象、易懂、思路清晰、逻辑性强。
基于故障树的数控机床故障诊断系统
摘要：故障诊断系统源自于诊断机械设备的故障，一般包括基于制造过程的制造设备的故障诊断与状态监测。
制造过程是指制作零件参数、零件制作流程等；制造设备一般包括机床、量具、夹具、刀具等等。
机械装置工作时的情况侦测以及故障辨别通常包括两点内容:一是在设备工作中发生异常问题时对装置的故障展开研究、辨别；一是对装置的工作情况展开实时监测。
利用对数控机床的每个分系统进行科学研究，对每个数控机床故障问题相关的工作者的经验要尽量去多方面采集和整理，并对其信息来源展开分类汇总，以此建立准确的信息数据库，利用恰当的运算技巧，通过计算机编程来实现。
关键词：故障树；数控机床故障诊断
1 关于数控机床故障诊断系统概述
1.1数控机床故障诊断技术基本组成
1.1.1对机床故障诊断的数据研究
即故障信息数据的收集、整理与判断的研究；
1.1.2对机床电气和机械部件的研究
即对导致机床电气以及机械原装置损坏的变更、消耗、变形、分解、畸变、腐蚀等变换原理的研究；
1.1.3对科学原理与逻辑判断方面的研究
通过模拟判断、逻辑判断、科学推理和计算机模拟等手段，检测故障出现的为止以及故障产生的原因。
1.2常用的基于故障数的数控机床诊断方法。
故障树法在电梯安全评价中的应用摘要：为了保证电梯系统的安全稳定运行和故障的精确定位，本文以一起电梯作业人员进入轿顶发生的电梯剪切事故为案例，分析故障树法在电梯安全评价中的应用。
关键词：电梯；故障树法；评价；剪切；溜车随着社会的快速发展，电梯已成为当代生活、生产中必不可少的立体运输工具，由于电梯的使用范围极广，与人们的日常生活和安全保障息息相关，电梯能否长期安全稳定的运行已然成为人们的聚焦点。
一、基于故障树的故障诊断方法故障树分析法（Fault Tree Analysis，FTA）又叫因果树分析法．它是目前国际上公认的一种简单、有效的可靠性分析和故障诊断方法，是指导系统最优化设计、薄弱环节分析和运行维修的有力工具．故障树分析法首先要在一定环境与工作条件下，找到一个系统最不希望发生的事件，通常以人们所关心的影响人员、装备使用安全和任务完成的系统故障为分析目标，再按照系统的组成、结构及功能关系，由上而下，逐层分析导致该系统故障发生的所有直接原因，并用一个逻辑门的形式将这些故障和相应的原因事件连接起来，建立分析系统的故障树模型，从而，形象地表达出系统各功能单元故障和系统故障之间的内在逻辑因果关系．这种方法既能分析硬件本身的故障影响，又能分析人为因素、环境以及软件的影响．不仅能对故障产生的原因进行定性分析，找出导致系统故障的原因和原因组合，确定最小割集和最小路集，识别出系统的薄弱环节及所有可能失效模式，还能进行相关评价指标的定量计算。
根据各已知单元的故障分布及发生概率，求得单元概率重要度，结构重要度、关键重要度和系统失效概率等定量指标．把故障作为故障树分析的顶事件，既能通过演绎分析，直接探索出系统的故障所在，指出故障原因和原因组合，帮助人们加深对系统故障和故障原因的理解，并加以排除；又能清晰表达出与人们所关注的失效模式有重要关系的系统状态，为系统可靠性定性分析和定量计算提供依据．此外，还能直观勾画系统的原理、结构及功能关系，为系统使用、管理和维护提供指南，并能自动生成系统改进建议。
汽车故障诊断与典型案例分析汽车发动机故障树汽车自动变速器故障树第一章发动机燃油喷射系统故障分析第一节喷油脉宽方面的故障分析一、基本喷油脉宽控制的故障分析二、基本喷油脉宽控制方面的案例分析案例1传感器型号不对，更换空气流量传感器之后出现油耗升高、怠速不稳的现象案例2节气门位置传感器滑线电阻磨损，发动机怠速不稳、转速忽高忽低案例3热线式空气流量传感器被污染，导致加速无力案例4节气门位置传感器滑线电阻磨损，发动机怠速忽高忽低，低速行驶时偶尔有窜动现象案例5进气歧管压力传感器真空管堵塞，冷车起动正常，热车时起动困难三、进气温度传感器和冷却液温度传感器对喷油脉宽的影响四、调节喷油脉宽方面的案例分析案例1进气温度传感器断路或接地线接触不良造成起动困难案例2冷却液温度传感器短路造成发动机无法起动案例3发动机初次起动后立即熄火，重新起动时可正常起动，不再熄火，连续起动后立即熄火案例4更换空气滤清器滤芯后汽车没有高速，自动变速器没有超速挡案例5进气歧管压力传感器真空管堵塞导致热机起动困难五、上游氧传感器修正喷油脉宽的控制故障分析六、上游氧传感器控制方面的案例分析案例1加热器损坏造成怠速发抖，加速不良案例2传感器断路，出现怠速游车案例3信号电压明显偏低，排气管却冒黑烟案例4信号电压高，排气管冒黑烟，温控风扇不转七、混合气过稀的原因分析八、混合气过浓的原因分析第二节电子节气门的组成、作用、故障分析一、电子节气门的组成、作用及失效保护二、电子节气门污染的危害及清洗方法三、电子节气门系统使用时的注意事项四、电子节气门系统常见故障的案例分析案例1EPC故障灯频繁亮启，车子严重抖动或行驶申突然熄火案例2电子节气门故障灯突然被点亮，同时加速踏板有踏空的感觉案例3发动机怠速不稳、加速不良、加速踏板发沉，严重时会出现怠速熄火案例4发动机起动正常，怠速抖动，中高速时运转平稳”五、电子节气门的重新设定六、行驶中的异常故障分析第三节燃油压力的控制一、燃油系统的组成、作用和检测二、缸内直喷技术三、燃油系统案例分析案例1残压过低造成发动机热车起动困难案例2喷油器堵塞造成热车起动困难¨【一句话介绍】【故障一点通】【诊断小窍门】第二章发动机点火系统故障分析第一节凸轮轴位置传感器和曲轴位置传感器故障分析一、点火系统的组成和作用二、凸轮轴位置传感器故障分析三、曲轴位置传感器故障分析第二节点火能量方面的故障分析一、点火线圈和点火模块的检测二、击穿电压过低的故障分析三、击穿电压过高的故障分析四、发动机无法起动的故障分析五、发动机起动困难的故障分析六、发动机加速不良的故障分析七、交流发电动机故障导致电磁干扰引发的故障第三节点火系统典型案例分析案例1两根高压线漏电，发动机怠速不稳，加速发抖，并伴有回火现象案例2点火继电器的触点烧蚀，冷车时行驶正常，热车后突然熄火案例3部分点火线圈短路，使发动机起动困难，加速无力，排气管冒黑烟……第三章发动机怠速控制系统故障分析第四章发动机排放控制系统和OBDⅡ系统故障分析第五章自动变速器、无级变速器和双离合器变速器故障分析第六章电控悬架系统和电控转向系统故障分析第七章制动防滑控制系统故障分析第八章车身电器故障分析。
系统可靠性设计中的故障树分析案例分享一、引言在工程设计与管理中，系统可靠性是一个至关重要的问题。
无论是汽车、飞机、电子设备还是工业生产线，都需要保证系统的可靠性。
故障树分析作为一种系统可靠性设计的方法，在工程领域得到了广泛的应用。
本文将分享一个实际案例，介绍故障树分析在系统可靠性设计中的应用。
二、案例介绍某高端数控机床在运行过程中出现了频繁的故障，导致生产进度延误和设备维护成本增加。
经过初步排查，发现故障可能涉及多个系统组件，包括液压系统、电气系统和控制系统。
为了找出故障的根本原因，工程团队决定进行故障树分析，并邀请了专业的可靠性工程师进行指导。
三、故障树分析1. 事件识别首先，工程团队对可能导致机床故障的事件进行了识别。
这些事件包括液压系统压力异常、电气系统短路、控制系统指令错误等。
通过对这些事件的分析，确定了可能导致机床故障的根本原因。
2. 逻辑关系建立在确定了可能的故障事件之后，工程团队开始建立故障树的逻辑关系。
他们首先确定了各个故障事件之间的逻辑关系，然后将这些事件按照逻辑关系进行了组织和排列。
通过这一步骤，他们建立了一个完整的故障树结构。
3. 概率分析在建立了故障树结构之后，工程团队对每个事件的发生概率进行了分析。
他们通过实际数据和专业知识，确定了每个事件发生的概率，并将这些概率值应用到了故障树的分析中。
4. 根本原因分析最后，工程团队对故障树进行了综合分析，找出了机床故障的根本原因。
通过故障树分析，他们发现机床故障的根本原因是液压系统的压力异常，导致了电气系统的短路和控制系统的指令错误。
基于这一分析结果，工程团队制定了相应的改进方案，解决了机床故障问题。
四、结论与展望通过故障树分析，工程团队找出了机床故障的根本原因，并制定了相应的改进方案。
这不仅解决了机床故障问题，还提高了机床的可靠性和稳定性。
未来，工程团队将继续运用故障树分析方法，提高系统的可靠性，并不断优化产品设计和生产管理流程。
