从数控机床故障诊断的内容看，故障诊断专家系统具体可以用于以下三个方面： (1) 故障监测。 (2) 故障分析。 (3) 决策处理。 一个完整的故障诊断专家系统应是图6—3所示结构。该图中各功能模块的作用如下： (1) 数据库。用于存放监测系统状态的、便于测量的也是必要的测量数据；用于实时监测系统工作正常与否。对于离线分析，数据库可根据推理需要，人为输入。 (2) 知识库。可以定义为便于使用和管理的形式组织起来的用于问题求解的知识的集合。通常知识库具有两方面的知识内容：一方面是针对具体的系统而言，包括系统的结构，系统经常出现故障现象，每个故障现象都是由哪些原因引起的，各种原因引起该故障现象可能性大小的经验数据，判断每一故障是否发生的一些充分及必要条件等；另一方面是针对系统中一般的设备仪器故障诊断的专家经验，内容与前面相仿。基于这两方面内容，知识库还包含有系统规则，这些规则大多是关于具体系统或通用设备有关因果关系的逻辑法则。所以真实反映对象系统的知识库的建立是专家系统进行快速有效的故障诊断的前提。知识库是专家系统的核心内容，知识库内容，如故障现象对应关系规则的建立，有些在理论上是严格的，有些则取决于该领域专家的经验。 图 故障诊断专家系统的基本结构 (3) 知识库的管理。建立和维护知识库，并能根据运行的中间结果及知识获取程序结果及时修改和增删知识库，对知识库进行一致性检验。 (4) 人机接口系统。可将系统运行过程中系统出现故障后观察到的现象或系统进行调整 或变化后的信息输入到知识库获取模块，或将新的经验输入，以实时调整知识库。还可通过人机接口启动解释系统工作。 (5) 推理机制。在数据库和知识库的基础上，综合运用各种规则，进行一系列推理来尽快寻找故障源。 (6) 解释系统。可以解释各种诊断结果的推理实现过程，并能解释索取各种信息的必要性等。解释系统是专家系统区别于系统方法的显著特征，它能把程序设计者的思想及专家的推理思想显示给用户。 (7) 控制部分。使用各部分功能块协调工作，在时序上进行安排和控制。 对于在线实时诊断系统，数据库的内容是实时检测到的目前系统的工作数据。对于离线诊断，则数据库的内容可以是保存的故障发生时检测到的数据，也可以是人为检测的一些特征数据。人机接口系统可为知识库提供系统实时运行时，或发生故障时观察到的一些事实现象。专家系统诊断程序在知识库和数据库的基础上，通过推理机制，综合利用各种规则，必要时还可调用各种应用程序，并在运行时向用户索取必要的信息，可尽快地直接找到*后故障，或*有可能的故障，再由人确定*后故障。 |
(1) 详细了解故障情况。例如，当数控机床发生颤振、振动或超调现象时，要弄清楚是发生在全部轴还是某一轴，如果是某一轴，是全程还是某一位置；是一运动就发生还是仅在快速、进给状态某速度、加速或减速的某个状态下发生。为了进一步了解故障情况，要对数控机床进行初步检查，并着重检查荧光屏上的显示内容、控制柜中的故障指示灯、状态指示灯或作报警用的数码管。当故障情况允许时，**开机试验，详细观察故障情况。 (2) 根据故障情况进行分析，缩小范围，确定故障源查找的方向和手段。对故障现象进行全面了解后，下一步可根据故障现象分析故障可能存在的位置，即哪一部分出现故障可能导致如此现象。有些故障与其他部分联系较少，容易确定查找的方向，而有些故障原因很多，难以用简单的方法确定出故障源查找方向，这就要仔细查阅有关的数控机床资料，弄清与故障有关的各种因素，确定若干个查找方向，并逐一进行查找。 (3) 由表及里进行故障源查找。故障查找一般是从易到难，从外围到内部逐步进行。所谓难易，包括技术上的复杂程度和拆卸装配方面的难易程度。技术上的复杂程度是指判断其是否有故障存在的难易程度。在故障诊断的过程中，首先应该检查可直接接近或经过简单的拆卸即可进行检查的那些部位，然后检查须要进行大量的拆卸工作之后才能接近和进行检查的那些部位。 |