摘 要：本文利用電路軟件Multisim2001對某型導彈發射車的電控系統電路進行仿真，通過仿真獲得導彈發射車的電控系統電路的故障參數，獲取功能-故障之間的對應關系,建立智能診斷專家系統知識庫，為解決專家系統知識獲取的“瓶頸”問題提供一個新的思路。 關鍵詞：電路仿真 知識獲取 專家系統 Abstract：This paper make use of circuit simulation software Multisim2001module modeling and simulating , acquiring fault data of electric control circuit of missile launching vehicle, acquiring correspondence relation of function-fault, establishing knowledge base of intelligent diagnostic expert system, affording a new thought to resolve knowledge acquisition of expert system. Key words：circuit simulating knowledge acquisition expert system 　　目前故障智能診斷專家系統都面臨著故障知識和診斷維修知識貧乏的問題，以至于很多開發出來的智能診斷系統大都處于理論探索或原型設計階段，實用價值不高，如何獲得有效和足夠的知識，成了制約智能診斷系統實際工程運用能力的一個瓶頸[1]。 　　智能診斷專家系統是以知識庫為核心而建立起來的，對電路進行仿真則是建立系統和完備的知識庫最為有效可行的辦法。本文擬以電路仿真方式建立某裝備電氣系統動態運行模型，利用軟件強大的分析功能對電路進行直流、瞬態等分析，包括一些元器件的電壓.電流值和測試點的設置，獲得電路在正常情況和故障狀態下的仿真參數，將所得到的參數導入數據庫，以便于系統進行調用和檢索，通過合理的算法和知識表示形式，最終確定故障節點[2] [3]。 1 仿真平臺 　　Multisim2001軟件是迄今為止使用最方便、最直觀的電路仿真軟件,增加了大量的VHDL元件模型,可以仿真更復雜的數字元件,在保留了EWB形象直觀等優點的基礎上,增強了軟件的仿真測試和分析功能,擴充了元件庫中的元件的數目,特別是增加了大量與實際元件對應的元件模型,使得仿真設計的結果更精確、更可靠、更具有實用性。 　　故障診斷專家系統知識庫的主要依靠Multisim2001提供的多種輸入輸出接口來建立，Multisim2001可輸入由Spice等其他電路仿真軟件所創建的Spice網表并自動形成相應的電路原理圖,可以把Multisim2001環境下創建的電路原理圖文件輸出給Protel等常見的PCB軟件進行印刷電路板設計,也可以將仿真結果輸送到MathCAD和Excel等應用程序中[4]。 2 電控系統電路的制作 　　某導彈發射裝置電控系統中的電路分為配電電路和起豎電路兩大部分，整個電路圖是由各個單元電路組成。圖1所示為配電電路中的甲板室加溫器的電路原理圖。 　　起豎電路是用來控制發射裝置上的支柱、夾鉗、限動器、千斤頂、回轉機的電動機構以及發射臺、起豎臂的液壓系統電磁閥門、電磁離合器等按設定程序工作。包括以下程序： 　　1. 起豎電路供電程序; 　　2. 往發射車上裝載導彈的程序; 　　3.準備發射導彈的程序; 　　4.導彈未發射轉為行軍狀態程序。 　　在整個電路中，電機的動作主要靠繼電器的觸點來控制，而繼電器的通電又是由一些微動開關來控制。所以在電路中定義了許多手動控制的開關，將按照各個程序依次動作來對以上的四個程序進行仿真。圖2是起豎電路的一部分。 [align=center] 圖1配電電路部分電路原理圖 圖2起豎電路部分電路原理圖[/align] 3 故障仿真與診斷知識的生成 　　發射裝置電控系統的故障在戰場上主要依靠更換元器件來修理，所以在電路中找出損壞的元器件就是維修的關鍵所在，如果僅僅憑借修理者自身的經驗很難快速的找出故障源。在智能診斷系統中，通過電路的仿真在電路里設置一些故障，通過分析就可以快速查找故障。下面以起豎電路為例進行故障診斷： 3.1故障設置 　　夾鉗打不開是一種常見的故障現象，這里我們假定電機是好的，在電路中是發生了斷路的故障。在起豎電路中，設電機7M1前的節點為3號節點，將其狀態設為斷開。其它元件都為正常，分別設S1 S2 S4 S5 S6前的節點為1 2 4 5 6號節點。 3.2故障尋找 　?。?）故障仿真 ：按下仿真開關，電路開始仿真。在本電路中為了更直觀的看到故障所在，在每個直流電機的電路里串入一個發光二極管。仿真結束后觀察結果，發現電機的發光管沒有亮。 　?。?）現象對比：在正常的電路里，每個電機所在的線路都并在電源的正負母線之間，可以通過仿真比對每個電機的發光管的亮與否，確定電機是否正常工作。 　?。?）確定故障：在確定故障的過程中，我們采用瞬態分析法。首先對正常電路進行瞬態分析，通過分析得到了所有節點的電壓值，圖3是通過瞬態分析的正常電路的結果顯示，通過觀察3號節點的電壓值為29V。將這些參數導入EXCEL表格中，以具體的數字表現出來，圖5即是節點參數的數字表現。然后對故障電路進行瞬態分析，同樣可以得到所有的電壓值，圖4所反映的就是故障電路的瞬態分析結果，通過觀察可知3號節點的電壓值為0V。圖6就是節點參數的數字表示。在這兩個表格中，取了前六個步長的數值，A欄是掃描時間，B欄是掃描的電壓值。比較后發現節點3處的電壓值明顯發生了變化，設立故障前是29V，而設立故障后是0V。所以斷定為設置的故障造成的后果。通過對整個電路進行分析，對各個節點的電壓值進行仔細觀察可以斷定發生斷路故障的就是節點3。 [align=center] 圖3正常電路瞬態分析結果顯示 圖4故障電路瞬態分析結果顯示[/align] [align=center] 圖5正常電路節點參數顯示 圖6故障電路節點參數顯示[/align] 3.3診斷知識的生成 　　通過設置電路故障，對所有故障電路進行仿真，綜合分析后確定了一個故障節點。在電控系統電路中，此類故障是最多的，解決了這一個問題基本上就解決了因電路斷路而造成的所有故障。通過以上三個步驟來確定排除電路故障是一個非常有效的診斷方法，它的優點在于能將仿真后得到的一些參數轉化到EXCEL表格中進行歸納整理，形成知識庫，為以后智能診斷系統的建立奠定一個很好的基礎。 3.4 仿真結果與對應的故障現象 　　通過上述故障診斷方法，利用這種方法可以設置和診斷故障，這里要將電控系統常見的故障進行故障設置和仿真。以故障“發射臺不上升”不上升為例，對應結果如下： 　　故障現象：發射臺不上升 　?。?） 設置故障：電磁閥DF51處的節點參數設為斷路。 　?。?） 故障仿真：與電磁閥相連的發光管沒有亮。 　?。?） 瞬態分析：掃描波形顯示這一路的節點處電壓為零。 　?。?） 結論：這一路發生了斷路故障，將所有節點的瞬態分析結果導入電子表格中進行保存。 4 結論 　　本文所要解決的問題是，通過對某型導彈發射車電氣系統電路的仿真，獲取智能診斷知識，研究機電設備智能診斷系統的故障知識的獲取。結合發射車電控系統經常出現的一些問題，進行了故障的設置和仿真，獲取了關于電控系統的故障診斷知識，為以后智能診斷系統的建立奠定了基礎。 　　該研究如果用機電液一體化軟件進行協同仿真就可以更好的模擬發射車的電子系統，機械系統，液壓系統，可以獲得到更系統和完備的數據，而在本設計中只進行了電氣電路的嘗試。 參考文獻 　　1. 廉師友.人工智能技術導論[M].西安電子科技大學出版社.2000 　　2. 張萍，王桂增 .動態系統的故障診斷方法[M]. 2000 　　3. 毛哲，張雙德.電路計算機設計仿真與測試[M].華中科技大學出版社.2003 　　4. 鄭步生. Multisim2001電路設計及仿真入門與應用[M].電子工業出版社.2002