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当代控制理论及应用技术概论
Introduction to Contemporary Control Theory and Applied Technology

断；利用脉冲响应函数的小波变换进行故障诊断。基于小波变换的故障诊断方法
对输入信号的要求低，对噪声的抑制能力强，灵敏度高，运算量适中，可以进行
在线实时检测，在机械系统的故障诊断中取得了不少研究成果。
（3）基于时间序列分析的故障诊断法
基于时间序列分析的故障诊断法的基本思想是选取与故障直接相关的状态

变量，建立时间序列过程模型，以模型参数作为特征矢量来判别故障的类型。过
程模型参数与系统（设备）的内在特性和输入输出隐含着复杂的联系，在长期的
设备运行实践中可以用统计的方法得出模型参数与系统典型故障之间的关系，作

为故障识别的依据。这种方法可以在缺乏先验诊断知识的情况下，通过对机组运
行过程数据序列的统计认识，逐步积累识别故障的能力，建立有效的诊断体系。
3. 基于人工智能的故障诊断方法
基于人工智能的故障诊断方法是故障诊断领域的发展的重点，是现阶段应
用最广泛，研究的最多的方向，不需要精确的模型，适用于不确定性的问题。下

面介绍几种航天器故障诊断方面比较常用的方法。
（1）基于定性模型的故障诊断方法
基于定性模型的诊断方法是由人工智能领域学者提出的一类诊断方法。基

于定性模型的故障诊断方法的不需要系统精确的数学模型。基本思想是根据系统
组成元件与元件之间的连接（或参数间的依赖关系）建立诊断系统的模型；将过
程特性的外部表现和人类专家对故障判断和处理的经验，通过抽象化方法直接建
立各种过程变量与故障模式之间的定性模型，对系统进行推理，预测系统的定，
通过观测的系统实际行为与预期行为的差异，检测系统是否存在故障，并诊断故

障的原因。
在实际应用中，NASA 开发的基于定性模型的诊断推理软件先后在深空一号、
对地观测卫星 EO-1、x-37 飞船等实际型号中进行了科学验证或应用。国内在航

天领域基于定性模型的诊断技术主要在液体火箭发动机的故障诊断领域取得了一
些研究成果。
（2）基于专家系统的故障诊断方法
专家系统是人工智能的一个重要分支，能够在一些特定的领域内模仿人类
专家的推理能力，来解决复杂的实际问题。基于专家系统的故障诊断方法的基本

思路是将某一领域长期的实践经验和大量的故障信息知识，模仿人类专家的推理

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