/中南高校課程設(shè)計(jì)說明書課題汽車故障診斷專家系統(tǒng)的設(shè)計(jì)學(xué)院能源科學(xué)和工程學(xué)院學(xué)生姓名劉超指導(dǎo)老師專業(yè)班級(jí)學(xué)號(hào)201摘要隨著社會(huì)的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步，汽車故障診斷技術(shù)已經(jīng)有了很大的發(fā)展。本文從汽車診斷技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)動(dòng)身介紹了汽車故障診斷專家系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)及其開發(fā)的基本方法，論述了汽車故障診斷專家系統(tǒng)軟件的開發(fā)探討的意義和設(shè)計(jì)中的難點(diǎn)，針對(duì)汽車故障的困難性特點(diǎn)模擬閱歷豐富的修理專家的診斷思路及方法，利用Delphi7進(jìn)行編程，建立友好的人機(jī)界面，依據(jù)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)原理，接受故障樹的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和關(guān)系數(shù)據(jù)庫原理完成學(xué)問表示建立完善的學(xué)問庫，實(shí)現(xiàn)了確定性故障診斷所需的學(xué)問庫和推理機(jī)。從而可運(yùn)用戶通過人機(jī)對(duì)話的形式便利、快速、精確地找出故障緣由，大大地提高汽修行業(yè)的效益及汽車的運(yùn)用壽命。關(guān)鍵字：汽車故障診斷專家系統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書一、設(shè)計(jì)題目發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)設(shè)計(jì)以某一詳細(xì)類型的發(fā)動(dòng)機(jī)（如：凌志LS400轎車1UZ-FE型發(fā)動(dòng)機(jī)）為對(duì)象，結(jié)合發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求，選擇合適的傳感器和執(zhí)行器等硬件設(shè)備，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的主要限制系統(tǒng)或某一限制系統(tǒng)進(jìn)行硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)。限制內(nèi)容：發(fā)動(dòng)機(jī)限制系統(tǒng)包括電子限制汽油噴射（EFI）、電子限制點(diǎn)火提前（ESA）、怠速限制（ISC）、廢氣再循環(huán)限制（EGR）、蒸發(fā)污染限制（ECS）、諧波進(jìn)氣增壓系統(tǒng)限制（ACIS）、故障診斷（DIAGN）、失效愛惜和后備功能和怠速混合氣濃度調(diào)整（CO排放限制）等內(nèi)容。二、設(shè)計(jì)內(nèi)容1．原理簡(jiǎn)介主要內(nèi)容：對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的構(gòu)成和工作原理進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹2．對(duì)象特性描述主要內(nèi)容：對(duì)所選擇的限制對(duì)象的特性進(jìn)行分析和描述3．限制系統(tǒng)設(shè)計(jì)發(fā)動(dòng)機(jī)的電子限制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。1）電子限制單元的設(shè)計(jì)；2）傳感器和限制開關(guān)；3）各類執(zhí)行器；4）限制系統(tǒng)的工作過程。主要內(nèi)容：限制方案的選擇和論證；被控參數(shù)和限制參數(shù)的選擇；輸入輸出系統(tǒng)的設(shè)計(jì)；畫出原理圖、方框圖和儀表流程圖、系統(tǒng)接線圖、梯形圖；進(jìn)行程序設(shè)計(jì)。三、設(shè)計(jì)要求1．課程設(shè)計(jì)說明書的格式應(yīng)嚴(yán)格依據(jù)學(xué)校課程設(shè)計(jì)格式要求。2．論理正確、邏輯性強(qiáng)、文理通顧、層次分明、表達(dá)精確，并提出自己的見解和觀點(diǎn)。3．課程設(shè)計(jì)說明書。前置部分：封面、摘要、設(shè)計(jì)任務(wù)書、書目；主體部分：引言（設(shè)計(jì)目的、任務(wù)和要求等）、正文、結(jié)論、參考文獻(xiàn)；附錄部分：系統(tǒng)方框圖和電路原理圖、程序清單等。4．課程設(shè)計(jì)說明書應(yīng)包括按上述設(shè)計(jì)步驟進(jìn)行設(shè)計(jì)的分析和思索內(nèi)容和引用的相關(guān)學(xué)問。5．如有程序，必需供應(yīng)清單。四、題目選擇汽車故障診斷專家系統(tǒng)的設(shè)計(jì)書目TOC\h\z\t"標(biāo)題1,2,標(biāo)題2,3,標(biāo)題3,4,標(biāo)題,1"1．緒論 51.1汽車故障診斷技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì) 51.1.1國(guó)外發(fā)展概況 51.1.2國(guó)內(nèi)發(fā)展概況 51.1.3汽車故障診斷技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì) 61.2汽車故障診斷專家系統(tǒng)簡(jiǎn)介 71.2.1汽車診斷專家系統(tǒng)的功能和特點(diǎn) 71.2.2探討汽車診斷專家系統(tǒng)的意義 82.delphi7.0軟件簡(jiǎn)介 93.汽車系統(tǒng)的故障分析 123.1汽車故障的產(chǎn)生 123.2汽車故障的特點(diǎn) 133.3本章小結(jié) 134.汽車故障診斷專家系統(tǒng)設(shè)計(jì)和開發(fā) 144.1汽車故障診斷專家系統(tǒng)的一般結(jié)構(gòu) 144.2基于Delphi的汽車故障診斷專家系統(tǒng)的特點(diǎn) 144.3故障診斷專家系統(tǒng)各模塊的建立 154.3.1故障診斷模塊 154.3.2故障診斷學(xué)問庫的建立 214.3.3學(xué)問庫的基本管理 224.3.4學(xué)問庫檢索模塊 264.3.5推理機(jī)制 284.4結(jié)論 285.總結(jié)和展望 295.1總結(jié) 295.2展望 296.參考文獻(xiàn) 311緒論1.1汽車故障診斷技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)汽車故障診斷是在不解體（或僅卸下個(gè)別小件）的條件下，確定汽車技術(shù)狀況，查明故障部位及緣由的檢查和分析。有效的汽車故障診斷是維護(hù)汽車最佳車況的一個(gè)先決條件。隨著制造業(yè)水平的提高、計(jì)算機(jī)技術(shù)在汽車上的廣泛應(yīng)用，車輛的平安性、牢靠性和操控性能得到大大的提高，同時(shí)也使得汽車結(jié)構(gòu)困難化，增加了汽車的診斷修理保養(yǎng)難度，對(duì)汽車修理人員的各方面學(xué)問和修理技能提出了更高的要求。汽車故障診斷從傳統(tǒng)的聽、看、聞等閱歷診斷方式，發(fā)展為以集成化、智能化的診斷設(shè)備為手段，以信息技術(shù)為依托的現(xiàn)代汽車故障診斷技術(shù)。國(guó)外發(fā)展概況20世紀(jì)50年頭之前，國(guó)外就研發(fā)了以故障診斷和性能調(diào)試為主的單項(xiàng)檢測(cè)技術(shù)。早期的檢測(cè)診斷設(shè)備是以機(jī)械結(jié)構(gòu)為主，單機(jī)人工操作。上世紀(jì)60年頭，隨著機(jī)電一體化的產(chǎn)生，研制了單機(jī)自動(dòng)化的設(shè)備，如四輪定位儀、非接觸式速度計(jì)等；80年頭，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了汽車診斷限制自動(dòng)化，出現(xiàn)了集檢測(cè)工藝、操作、數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)和打印等功能于一體的系統(tǒng)軟件。目前，車載自診斷系統(tǒng)和車外診斷系統(tǒng)正在進(jìn)一步發(fā)展。車載自診斷系統(tǒng)（OBD）利用安裝在汽車內(nèi)各個(gè)部位的傳感器，自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)故障，以故障代碼形式顯示并將故障信息存入電子限制單元ECU的RAM中，在修理車輛時(shí)，修理人員能調(diào)出故障代碼，找出故障部位。1994年，美國(guó)汽車工程師協(xié)會(huì)（SAE）在第1代OBD基礎(chǔ)上，制定了第2代在線診斷標(biāo)準(zhǔn)OBDⅡ，OBDⅡ除了對(duì)電子限制系統(tǒng)檢測(cè)外，還對(duì)和排放有關(guān)的系統(tǒng)監(jiān)測(cè)，更留意綠色環(huán)保問題。車外診斷系統(tǒng)，通過傳感器采集信號(hào)，送至車外儀器，在相應(yīng)診斷軟件的支持下，完成各種診斷。例如：發(fā)動(dòng)機(jī)綜合分析儀等。國(guó)內(nèi)發(fā)展概況我國(guó)是20世紀(jì)60年頭起先探討檢測(cè)技術(shù)，如發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸漏氣量檢測(cè)儀等。80年頭，隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，汽車診斷技術(shù)得到了快速發(fā)展，到90年頭，相繼研制了側(cè)滑試驗(yàn)臺(tái)、制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)、汽車檢測(cè)站以及我國(guó)自主開發(fā)的發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷儀、四輪定位儀等。汽車檢測(cè)站綜合運(yùn)用現(xiàn)代檢測(cè)技術(shù)和設(shè)備對(duì)汽車進(jìn)行不解體或不完全解體條件下的性能檢測(cè)診斷，實(shí)現(xiàn)了以汽車平安性能為主到綜合性能的檢測(cè)。國(guó)產(chǎn)車在汽車電子限制方面上也廣泛應(yīng)用了OBDⅠ，但依據(jù)我國(guó)目前的排放法規(guī)，OBDⅡ還沒有在國(guó)產(chǎn)車上廣泛運(yùn)用。我國(guó)汽車診斷技術(shù)正在快速發(fā)展，但和國(guó)外先進(jìn)水平相比，還有確定差距，主要突出在以下幾個(gè)方面：（1）管理水平還須進(jìn)一步提高。我國(guó)已基本建立了車輛檢測(cè)診斷制度，實(shí)施了“定期檢測(cè)、強(qiáng)制維護(hù)、視情修理”的汽車修理制度，但我國(guó)各地區(qū)經(jīng)濟(jì)和技術(shù)水平不一樣，大部分地區(qū)尚未進(jìn)行汽車修理行業(yè)的電腦化管理和信息化建設(shè)，甚至還有“事后修理”現(xiàn)象。汽車診斷技術(shù)的滯后，和高速發(fā)展的汽車技術(shù)和迅猛增長(zhǎng)的汽車保有量嚴(yán)峻脫節(jié)，這是一個(gè)值得重視的問題。（2）診斷設(shè)備和儀器的國(guó)產(chǎn)化研發(fā)實(shí)力欠佳，而進(jìn)口診斷設(shè)備價(jià)格昂貴，阻礙了我國(guó)汽車診斷技術(shù)的發(fā)展。（3）汽車修理人員的素養(yǎng)普遍不高。汽車的高科技化，現(xiàn)代檢測(cè)設(shè)備本身的高性能，要求修理人員具備確定的汽車專業(yè)、機(jī)電專業(yè)理論學(xué)問，懂計(jì)算機(jī)、會(huì)英語，綜合職業(yè)實(shí)力強(qiáng)，但這種技能型特地人才緊缺。目前我國(guó)汽車保有量正在快速增加，進(jìn)口車也越來越多，且車型困難、種類繁多，因而使許多修理單位由于缺乏有關(guān)修理專家的技術(shù)指導(dǎo)而不能修理或難以滿意修理的須要。為了提高車輛的利用率削減經(jīng)濟(jì)損失，開發(fā)汽車故障診斷專家系統(tǒng)，利用計(jì)算機(jī)這種先進(jìn)的設(shè)備進(jìn)行故障診斷是形勢(shì)發(fā)展的須要和必定趨勢(shì)。汽車故障診斷技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)高科技的發(fā)展，信息化的網(wǎng)絡(luò)，使得汽車故障診斷技術(shù)必將向著智能化、集成化方向發(fā)展。（1）基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的故障診斷專家系統(tǒng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有較好的容錯(cuò)性，較強(qiáng)的自學(xué)習(xí)功能、自適應(yīng)實(shí)力，大規(guī)模并行處理實(shí)力等。把神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于診斷專家系統(tǒng)是新一類學(xué)問表達(dá)體系，在學(xué)問獲得、并行推理等方面有明顯的優(yōu)越性，解決了傳統(tǒng)專家系統(tǒng)在學(xué)問獲得上的瓶頸問題，提高了診斷系統(tǒng)的智能水平。（2）基于網(wǎng)絡(luò)的集成故障診斷專家系統(tǒng)由于汽車故障診斷實(shí)例豐富、診斷信息量大，不確定因素多，因此，探究適合汽車領(lǐng)域的專家系統(tǒng)，集成規(guī)則、案例、模糊和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論，集成推理機(jī)制，以網(wǎng)絡(luò)為框架，以多媒體技術(shù)為載體，探討多種診斷模型融合技術(shù)必將是發(fā)展方向。集成故障診斷專家系統(tǒng)能自動(dòng)選擇合適的診斷模型，靈敏處理診斷學(xué)問和應(yīng)用推理方式，滿意內(nèi)在機(jī)理上的融合，避開診斷的冗余問題。多媒體技術(shù)集圖形、音像、文本于一體，使診斷系統(tǒng)具有良好的人機(jī)界面和交互環(huán)境，增加了系統(tǒng)的牢靠性，提高了診斷的效率。通過局域網(wǎng)、因特網(wǎng)實(shí)現(xiàn)異地診斷和在線診斷，達(dá)到多個(gè)專家協(xié)同診斷、提高診斷精確性的目的，還可以對(duì)汽車診斷人員進(jìn)行遠(yuǎn)程培訓(xùn)，在多媒體情境中，使診斷技術(shù)易懂好學(xué)，提高培訓(xùn)成效，保持診斷技術(shù)的先進(jìn)性汽車技術(shù)的高科技性，對(duì)汽車故障診斷技術(shù)提出了很高的要求。智能化、集成化的現(xiàn)代汽車故障診斷技術(shù)必將成為汽車檢測(cè)修理領(lǐng)域的發(fā)展方向。1.2汽車故障診斷專家系統(tǒng)簡(jiǎn)介汽車故障診斷專家系統(tǒng)是一種能模擬修理專家的診斷思路進(jìn)行故障診斷的計(jì)算機(jī)智能軟件程序。研制專家系統(tǒng)的目的，就是要使計(jì)算機(jī)在特定領(lǐng)域中起到該領(lǐng)域人類專家應(yīng)起的作用，設(shè)計(jì)專家系統(tǒng)的基本思想是使計(jì)算機(jī)的工作過程全力以赴地來模擬人類專家解決實(shí)際問題的工作過程，也就是模擬人類專家如何運(yùn)用他的學(xué)問和閱歷來解決所要解決的問題的方法和步驟。本系統(tǒng)可利用計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的信息處理實(shí)力，廣泛收集各種車型的技術(shù)參數(shù)、故障征兆和推斷處理程序及修理專家的閱歷，應(yīng)用數(shù)據(jù)庫及編程技術(shù)，依據(jù)汽車故障樹建立動(dòng)態(tài)學(xué)問庫和推理庫，利用強(qiáng)大數(shù)據(jù)庫，在計(jì)算機(jī)提示下，完成診斷和修理工作，友好的人機(jī)交互操作界面及多媒體技術(shù)，將使診斷修理更為形象、直觀。汽車故障診斷專家系統(tǒng)（FDES）是依據(jù)對(duì)癥狀的視察和分析，推斷故障所在，并給出解除故障方案的系統(tǒng)。其實(shí)也可以把它定義為一個(gè)在某領(lǐng)域內(nèi)，具有專家級(jí)水平的學(xué)問處理程序系統(tǒng)。在結(jié)構(gòu)上它由一個(gè)特地領(lǐng)域的學(xué)問庫和一個(gè)能獲得和運(yùn)用學(xué)問的機(jī)構(gòu)組成。專家系統(tǒng)所處理的對(duì)象主要是用符號(hào)表示的學(xué)問和信息，而不僅僅是數(shù)據(jù)。其智能行為除了能簡(jiǎn)潔邏輯推理，目標(biāo)查詢之外，主要表現(xiàn)在啟發(fā)性推理。專家系統(tǒng)得出結(jié)論時(shí)，能自己說明“為什么要如此做”，“是如何做的”等問題。這對(duì)推斷它給出的結(jié)論是否合理或是否正確很有幫助[1]。汽車診斷專家系統(tǒng)的功能和特點(diǎn)汽車診斷專家系統(tǒng)的功能和特點(diǎn)概括地說就是“由計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)的專家學(xué)問，依據(jù)須要可以調(diào)用，即使初學(xué)者也能近似地如專家一樣進(jìn)行故障診斷”。目前，汽車故障診斷專家系統(tǒng)和其他診斷方式相比，具有以下特點(diǎn)：·車內(nèi)診斷和非車載診斷主要局限于汽車電器系統(tǒng)，而專家系統(tǒng)可以適用于電器和機(jī)械兩方面的診斷；·專家系統(tǒng)能利用車內(nèi)診斷和非車載診斷的數(shù)據(jù)和信息，并可以和檢測(cè)子系統(tǒng)聯(lián)接，有效地提高了診斷效率和精度；·專家系統(tǒng)能和信息系統(tǒng)相聯(lián)，在不斷充溢學(xué)問庫的同時(shí)，通過改進(jìn)各診斷系統(tǒng)的相互關(guān)系，可以充分發(fā)揮專家系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)?，F(xiàn)代汽車診斷系統(tǒng)是由檢測(cè)系統(tǒng)、專家系統(tǒng)和信息系統(tǒng)三部分構(gòu)成。各系統(tǒng)的作用和相互關(guān)系是為了進(jìn)行有效的故障診斷，有關(guān)故障診斷所必需的信息以及對(duì)每個(gè)故障現(xiàn)象進(jìn)行處理后的結(jié)果都應(yīng)當(dāng)進(jìn)行存儲(chǔ)，以擴(kuò)充必要的診斷學(xué)問。同時(shí)，通過信息系統(tǒng)還可以獲得更多的診斷學(xué)問。另外，利用故障診斷設(shè)備或裝置獲得的車輛技術(shù)狀態(tài)及自診斷結(jié)果等信息，可以通過專家系統(tǒng)按有效的方式進(jìn)行組合，因而使診斷系統(tǒng)的智能化和信息化水平得到了特殊有效的提高。以專家系統(tǒng)為核心的現(xiàn)代汽車故障診斷系統(tǒng)的特點(diǎn)是：通過信息的網(wǎng)絡(luò)化，沿著故障診斷流程能有效地利用相關(guān)的信息，提高了故障診斷和修理作業(yè)的正確性；應(yīng)用專家系統(tǒng)，即使不是嫻熟的修理人員也能應(yīng)用多種信息進(jìn)行正確的故障診斷；應(yīng)用多媒體技術(shù)提高了信息的溝通速度和診斷工作的效率。因此，現(xiàn)代診斷系統(tǒng)具有學(xué)問庫的運(yùn)用效率高、診斷的適應(yīng)實(shí)力強(qiáng)和信息的檢索速度快等性能。探討汽車診斷專家系統(tǒng)的意義汽車診斷是汽車運(yùn)用過程的一個(gè)重要組成部分，主要是確定在用汽車的技術(shù)狀況是否正常，找出異樣狀況的故障緣由及其部位。汽車只有在技術(shù)狀況正常的狀況下，才能牢靠運(yùn)行并充分發(fā)揮其性能，保證行駛過程中的平安性、經(jīng)濟(jì)性和排放性。汽車外部狀況可以通過目視檢查來確定其狀態(tài)，但在不解體的狀況下，對(duì)其內(nèi)部狀況的推斷卻是特殊困難的工作。假如將汽車的總成或機(jī)構(gòu)通過分解的方式進(jìn)行檢查，不僅費(fèi)工費(fèi)時(shí)，而且還可能對(duì)其牢靠性和性能產(chǎn)生不利的影響。因此，接受汽車診斷技術(shù)對(duì)汽車技術(shù)狀進(jìn)行監(jiān)測(cè)、檢查汽車修理質(zhì)量和推斷汽車故障，是特殊有效的方法。汽車診斷工作重點(diǎn)如下：·對(duì)汽車的技術(shù)狀態(tài)進(jìn)行全面檢查，確定汽車技術(shù)狀況和標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)相差的程度，從而確定汽車能否適合接著行駛，或?qū)嵭泻畏N修理措施保持和復(fù)原技術(shù)狀況；·確定汽車的詳細(xì)故障緣由和找尋精確故障部位，制定合理的故障解除方案；·預(yù)料汽車技術(shù)狀態(tài)的變更趨勢(shì)，在駕馭汽車技術(shù)狀況變更規(guī)律的前提下，確定適時(shí)的診斷周期或?qū)崿F(xiàn)按需修理模式。2.Delphi7.0軟件簡(jiǎn)介DELPHI是著名的Borland公司開發(fā)的可視化軟件開發(fā)工具。DELPHI被稱為第四代編程語言，簡(jiǎn)潔、高效、功能強(qiáng)大。產(chǎn)生背景：在DOS年頭，程序員可以選擇的開發(fā)工具是特殊有限的。隨著Windows平臺(tái)的推出，這種狀況有所改善，人們可以運(yùn)用C++語言或者VisualBasic語言。但是C++功能強(qiáng)大但是運(yùn)用困難，VB運(yùn)用簡(jiǎn)潔但是語言本身具有重大局限。因此人們迫切須要一種能夠集兩者優(yōu)點(diǎn)而舍棄兩者缺點(diǎn)的開發(fā)工具。在這種狀況下DELPHI產(chǎn)生，DELPHI兼?zhèn)淞薞C功能強(qiáng)大和VB簡(jiǎn)潔易學(xué)的特點(diǎn)。DELPHI已經(jīng)從DELPHI1.0發(fā)展到現(xiàn)在的DELPHI7.0[2]。（1）可視化開發(fā)環(huán)境可視化開發(fā)環(huán)境通常分為三個(gè)組成部分：編輯器、調(diào)試器和窗體設(shè)計(jì)器。和大多數(shù)現(xiàn)代RAD(快速應(yīng)用開發(fā))工具一樣，這三部分是協(xié)同工作的。當(dāng)你在窗體設(shè)計(jì)器中工作時(shí)，Delphi在后臺(tái)自動(dòng)為你正在窗體中操縱的控件生成代碼。你還可以自己在編輯器中加入代碼來定義應(yīng)用程序的行為，同時(shí)還可以在同一個(gè)編輯器中通過設(shè)置斷點(diǎn)和監(jiān)控點(diǎn)等來調(diào)試程序?？偟膩碚fDelphi的編輯器和其他工具的編輯器類似，但它的CodeInsight技術(shù)卻省去了許多輸入工作的麻煩。這一技術(shù)是建立在編譯器信息之上的，而不是基于像VisualBasic等運(yùn)用的類型庫，因此應(yīng)用范圍更廣泛。在版本5里，Delphi的調(diào)試器已具備了許多先進(jìn)的功能，如遠(yuǎn)程調(diào)試、過程關(guān)聯(lián)、DLL和包調(diào)試、自動(dòng)本地監(jiān)控以及CPU窗口等。Delphi還支持在調(diào)試時(shí)隨意放置和停靠窗口并把這一狀態(tài)保存為叮囑的桌面設(shè)置。由此，Delphi的IDE實(shí)現(xiàn)了對(duì)調(diào)試功能的良好支持。對(duì)RAD工具來說，窗體設(shè)計(jì)器是一項(xiàng)獨(dú)特的功能。一些更為經(jīng)典的開發(fā)環(huán)境，如VC++和BC++，都供應(yīng)了對(duì)話編輯器，但卻沒有將窗體設(shè)計(jì)器集成到開發(fā)流程中。Delphi的窗體設(shè)計(jì)器的和眾不同之處在于，Delphi是建立在一個(gè)真正面對(duì)對(duì)象的框架結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)之上的。這樣，你對(duì)基類所做的變更都將會(huì)傳遞給全部的派生類。這里涉及的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)就是VFI(visualforminheritance)，即可視化窗體繼承。VFI技術(shù)使你能夠動(dòng)態(tài)地繼承當(dāng)前項(xiàng)目或?qū)ο髱熘械娜魏纹渌绑w。一旦基窗體發(fā)生變更，派生的窗體會(huì)立刻予以更新。（2）編譯器的速度和已編譯代碼的效率快速的編譯器可以使你逐步遞進(jìn)地開發(fā)軟件，經(jīng)常地修改源代碼、重新編譯、測(cè)試、再修改、再編譯、再測(cè)試……形成這樣一個(gè)良好的開發(fā)循環(huán)。假如編譯速度很慢，開發(fā)者就不得不分批地修改代碼，每次編譯前進(jìn)行多處修改以適應(yīng)一個(gè)低效率的循環(huán)過程。提高運(yùn)行效率、節(jié)約運(yùn)行時(shí)間、生成的二進(jìn)制代碼更為短小，其優(yōu)越性是不言而喻的。Pascal編譯器最著名的特點(diǎn)就是速度快，而Delphi正是建立在這種編譯器的基礎(chǔ)之上的。事實(shí)上，它是針對(duì)Windows的最快的高級(jí)語言本地代碼編譯器。編譯速度確定能和運(yùn)行效率成正比嗎？當(dāng)然不是。Delphi和C++Builder共享同一種編譯器后端，因此生成的代碼等效于由一個(gè)優(yōu)秀的C++編譯器生成的代碼。（3）編程語言的功能及其困難性從根本上來說，匯編是一種最有力的語言。用它你幾乎無所不能。但是，即便是用匯編開發(fā)最簡(jiǎn)潔的應(yīng)用程序，難度也特殊大，還可能一無所獲。因此，我們對(duì)匯編的評(píng)價(jià)很低，它雖然功能很強(qiáng)大，但對(duì)幾乎全部的開發(fā)者來說都太困難了。C++是另一種極為有力的語言。在它的潛在功能(如預(yù)處理器宏、模板、操作符加載等等)的幫助下，你幾乎可以運(yùn)用C++設(shè)計(jì)你自己的語言。只要合理地運(yùn)用其豐富的功能選項(xiàng)，就可以開發(fā)出簡(jiǎn)潔直觀、易于維護(hù)的代碼。但這種語言自己不會(huì)朝著好的設(shè)計(jì)方向前進(jìn)這由開發(fā)者確定。ObjectPascal和Java給我們的感覺很相像，因?yàn)樗鼈兒芎玫匕盐兆×死щy性和功能性的平衡。它們都實(shí)行了這樣一種途徑，即限制其可用功能以加強(qiáng)開發(fā)者的邏輯設(shè)計(jì)。例如，兩者都避開了完全面對(duì)對(duì)象但卻簡(jiǎn)潔被濫用的多重繼承的觀念，而是實(shí)現(xiàn)了一個(gè)執(zhí)行多重接口功能的類。兩者都不支持美觀卻緊急的操作符加載。兩者都有一些強(qiáng)大的功能，諸如異樣處理、運(yùn)行期類型信息(RTTI)和生存期內(nèi)存自管理字符串。同時(shí)，兩種語言都不是由特地的編委會(huì)寫出來的，而是來自于單個(gè)組織中對(duì)這種語言有著共同理解的個(gè)人或小組。（4）數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)的靈敏性和可擴(kuò)展性由于Borland缺少一種數(shù)據(jù)庫支配，因此Delphi保留了我們認(rèn)為是全部工具中最靈敏的數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)。對(duì)大多數(shù)基于本地、客戶/服務(wù)器和ODBC數(shù)據(jù)庫平臺(tái)的應(yīng)用程序來說，Delphi接受的獨(dú)特的數(shù)據(jù)庫引擎BDE（Borlanddatabaseengine）對(duì)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行操作，通過BDE和各種數(shù)據(jù)庫的接口，可以訪問oracle\Sybase\msaccess\dbase\paradox和interlace等數(shù)據(jù)庫[4]。BDE還可以和Borland的SQLLink鏈接，訪問各種網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫。它具有編程簡(jiǎn)潔，移植便利的特點(diǎn)。假如你對(duì)此不滿意，可以避開運(yùn)用BDE以支持新的本地ADO組件。假如你沒有裝ADO，可以自己創(chuàng)建數(shù)據(jù)訪問類或者購買第三方數(shù)據(jù)訪問解決方案。此外，MIDAS使對(duì)數(shù)據(jù)源的多層訪問更易于實(shí)現(xiàn)。Microsoft的工具(ODBC、OLEDB或者其他)從邏輯上來說趨向于支持Microsoft自己的數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)訪問解決方案。（5）框架對(duì)設(shè)計(jì)和運(yùn)用模式的擴(kuò)充這是一項(xiàng)經(jīng)常被其他軟件設(shè)計(jì)工具忽視了的重要功能。VCL是Delphi最重要的組成部分。在設(shè)計(jì)時(shí)操縱組件、創(chuàng)建組件、運(yùn)用OO(面對(duì)對(duì)象)技術(shù)繼承其他組件的行為，這些實(shí)力都是確定Delphi效率的關(guān)鍵因素。在許多場(chǎng)合，編寫VCL組件都接受固定的OO設(shè)計(jì)方法。相比之下，其他基于組件的框架經(jīng)常過于死板或過于困難。比如ActiveX控件具有和VCL控件相同的設(shè)計(jì)期性能，但卻不能被繼承以創(chuàng)建一個(gè)具有其他不同行為的新類。傳統(tǒng)的類框架，如OWL和MFC，須要你有大量的內(nèi)部結(jié)構(gòu)學(xué)問，而且假如沒有RAD工具的設(shè)計(jì)期支持，其功能將會(huì)受到抑制。將來能夠和VCL的功能相媲美的一個(gè)工具是VisualJ++的WFC(WindowsFoundationClasses)，即Windows基礎(chǔ)類。但是由于SunMicrosystems對(duì)Java問題的訴訟仍懸而未決，VisualJ++的前景還不確定[5]。3.汽車系統(tǒng)的故障分析3.1汽車故障的產(chǎn)生汽車在困難的環(huán)境中行駛或停放，由于物理變更和化學(xué)變更，引起汽車零件磨損、腐蝕和機(jī)械性損壞等，使汽車的技術(shù)性能(動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、牢靠性)逐步變壞，致使汽車不能正常運(yùn)行，汽車便發(fā)生了故障。引起汽車故障的因素有:運(yùn)用不當(dāng)、維護(hù)不當(dāng)、材料選用不當(dāng)、制造質(zhì)量差、氣溫條件惡劣、道路條件差、低質(zhì)燃油、低質(zhì)潤(rùn)滑油等。上述引起汽車故障的因素不愿定立刻影響到汽車的正常運(yùn)行，但是能夠形成故障隱患，嚴(yán)峻時(shí)會(huì)導(dǎo)致車輛徹底拋錨。運(yùn)用不當(dāng)，如猛然放松離合器踏板等操作不規(guī)范現(xiàn)象，這種違反操作規(guī)程的現(xiàn)象，就易使汽車發(fā)生故障。還有超載和不合理時(shí)速等運(yùn)行現(xiàn)象，超載時(shí)，汽車通過一些不平路面時(shí)，易引起機(jī)件變形，加快零部件的損壞，不合理時(shí)速，汽車運(yùn)行時(shí)，駕駛員若不能正確估計(jì)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力和行駛阻力，盲目行駛，即發(fā)動(dòng)機(jī)高轉(zhuǎn)速低檔位，或高檔位低速行駛，也簡(jiǎn)潔使發(fā)動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)機(jī)件損壞。隨著行駛里程的增加，汽車的技術(shù)狀況相應(yīng)的逐步變壞。對(duì)汽車實(shí)行定期維護(hù)或者視情維護(hù)特殊重要。若維護(hù)不當(dāng)，便會(huì)引起汽車故障。汽車維護(hù)一般以檢查、調(diào)整、潤(rùn)滑、清潔、緊固等作業(yè)項(xiàng)目為主，其次是剛好解除故障。依據(jù)汽車運(yùn)行的特點(diǎn)，除了合理的設(shè)計(jì)和制造時(shí)接受新技術(shù)、新工藝外，合理選用材料也很重要。假如材料選用不當(dāng)，就會(huì)引起汽車故障。汽車壽命的長(zhǎng)短和制造質(zhì)量有密切關(guān)系，若制造質(zhì)量低劣，汽車就會(huì)經(jīng)常發(fā)生故障。制造質(zhì)量包括焊接質(zhì)量、機(jī)械加工質(zhì)量、裝質(zhì)量等。氣溫條件惡劣即氣溫過高或者過低，都不利汽車的運(yùn)用，假如依據(jù)操作規(guī)程實(shí)行防范措施，則對(duì)汽車的壽命影響較小，否則，就簡(jiǎn)潔使汽車發(fā)生故障。氣溫過低，會(huì)使?jié)櫥妥兂?，若預(yù)熱不良就會(huì)造成潤(rùn)滑不良；對(duì)于氣壓制動(dòng)汽車，氣溫過低易造成氣壓制動(dòng)失靈。柴油在低溫時(shí)易凝固，易造成油路堵塞發(fā)動(dòng)機(jī)不簡(jiǎn)潔發(fā)動(dòng)或者啟動(dòng)后熄火等故障。氣溫過高，易引起爆震，“氣阻”燃油供應(yīng)中斷，功率下降，潤(rùn)滑油粘度降低潤(rùn)滑不良等故障現(xiàn)象。道路的好壞干脆影響汽車的壽命，假如汽車在不良的道路上行駛。簡(jiǎn)潔使汽車發(fā)生故障。例如:汽車在崎嶇不平的道路上行駛，由于行駛速度須要經(jīng)常變更，換檔次數(shù)頻繁，離合器分別和結(jié)合次數(shù)增加，加劇摩擦片的磨損和壓盤彈簧的乏累;制動(dòng)次數(shù)增多，加劇制動(dòng)蹄片和制動(dòng)鼓磨損;爬坡時(shí)間長(zhǎng)，潤(rùn)滑油溫度上升，粘度變小，潤(rùn)滑不良，各部機(jī)件磨損，同時(shí)輪胎也會(huì)加快磨損;在凹凸不平的道路上行駛，會(huì)引起汽車振動(dòng)，使懸架裝置和支承機(jī)件受到?jīng)_擊載荷，導(dǎo)致車架等機(jī)件變形或者斷裂，造成汽車機(jī)械性能損壞。汽油質(zhì)量的優(yōu)劣，是對(duì)汽油的蒸發(fā)性、抗爆性、膠質(zhì)含量、酸、堿、硫含量、機(jī)械雜質(zhì)和水分等指標(biāo)的評(píng)價(jià)。汽油質(zhì)量的好壞，干脆影響發(fā)動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)和壽命。汽車行駛的時(shí)候，各連接部件產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，必定引起磨損。為了削減磨損，延長(zhǎng)機(jī)件運(yùn)用壽命，要求兩協(xié)作機(jī)件表面間須要有良好的潤(rùn)滑油作介質(zhì)，將摩擦表面隔離，形成液體摩擦。假如潤(rùn)滑油油質(zhì)低劣，便不能形成好的潤(rùn)滑油膜，會(huì)引起機(jī)件加速磨損。因此，對(duì)潤(rùn)滑油有確定的質(zhì)量要求。3.2汽車故障的特性汽車故障具有如下特性:（1)層次性:是故障的“縱向性”，由系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的層次性所確定。任何故障都是和系統(tǒng)的某一層次相聯(lián)系的，高層次故障可以由低層次的故障所引起，而低層次故障必定引起高層次故障。(2)相關(guān)性:這是故障的“橫向性”，是由系統(tǒng)各元素之間的聯(lián)系所確定的。某個(gè)子系統(tǒng)的故障經(jīng)常是和之相關(guān)的子系統(tǒng)或者下一級(jí)子系統(tǒng)故障傳播所至，從而表現(xiàn)出相關(guān)性。故障傳播途徑的不唯一，又引起了多故障并存。(3)時(shí)間性:系統(tǒng)故障的產(chǎn)生和表現(xiàn)于時(shí)間有關(guān)，從原發(fā)性故障到系統(tǒng)級(jí)故障的發(fā)生、發(fā)展及形成，是一個(gè)由量變到質(zhì)變的過程。這一特性提示人們，故障可以早期預(yù)料、診斷，達(dá)到“防患于未然”的目的。(4)不確定性:使系統(tǒng)故障的一個(gè)重要特性，具有模糊性和隨機(jī)性兩種特征。引起故障不確定性的因素有許多方面，如系統(tǒng)的元素特性和聯(lián)系特性的不確定性、狀態(tài)描述方法和工作環(huán)境的不確定性等等。困難系統(tǒng)診斷問題的不確定性，是基于學(xué)問的診斷推理的一個(gè)重要探討內(nèi)容。3.3本章小結(jié)本章主要分析了專家系統(tǒng)的探討對(duì)象:汽車的故障。詳細(xì)分析汽車故障，了解故障產(chǎn)生的緣由、背景以及特點(diǎn)，有助于更好的建立汽車故障診斷的學(xué)問庫和相關(guān)的推理策略。4.汽車故障診斷專家系統(tǒng)設(shè)計(jì)和開發(fā)4.1汽車故障診斷專家系統(tǒng)的一般結(jié)構(gòu)開發(fā)這樣一個(gè)系統(tǒng)，首先須要將汽車修理領(lǐng)域?qū)＜业拇罅繉?shí)際修理閱歷進(jìn)行匯總和提煉，編成學(xué)問庫，構(gòu)成專家系統(tǒng)的核心部分；其次須要建立推理機(jī)，推理機(jī)可依據(jù)用戶供應(yīng)的故障跡象或異樣現(xiàn)象，利用學(xué)問庫中的學(xué)問，按確定推理策略進(jìn)行推理，進(jìn)而得出診斷結(jié)果。專家系統(tǒng)結(jié)構(gòu)一般包括6部分：學(xué)問庫、推理機(jī)、綜合數(shù)據(jù)庫、人機(jī)接口、說明程序和學(xué)問庫獲得程序，該專家系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖１所示[6]。人機(jī)接口人機(jī)接口專家用戶推理機(jī)學(xué)問庫獲得程序說明程序綜合數(shù)據(jù)庫學(xué)問庫圖1.專家系統(tǒng)一般結(jié)構(gòu)4.2基于Delphi的汽車故障診斷專家系統(tǒng)的特點(diǎn)基于Delphi7.0開發(fā)的本故障診斷專家系統(tǒng)能滿意如下要求：（1）有良好的擴(kuò)充性；（2）易于發(fā)布，容量不能過大，即學(xué)問庫中的素材不能占用過大存儲(chǔ)空間；（3）人機(jī)交互，便于操作運(yùn)用；（4）高效的推理策略，完善的數(shù)據(jù)庫和圖像庫。（5）數(shù)據(jù)庫是在DBMS（數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)）集中管理下，具有較高的數(shù)據(jù)獨(dú)立性，較少的冗余，并且相互間有聯(lián)系的文件集合[7]。它不僅能反映數(shù)據(jù)的本身，而且能夠反映數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系，在多個(gè)表的之間進(jìn)行操作。數(shù)據(jù)庫還具有數(shù)據(jù)獨(dú)立性，數(shù)據(jù)平安性，數(shù)據(jù)完整性，集中管理，限制冗余等。利用數(shù)據(jù)庫構(gòu)建專家系統(tǒng)的學(xué)問庫，具有存儲(chǔ)規(guī)則多，查詢便利、快捷，且便于維護(hù)。在系統(tǒng)的應(yīng)用程序開發(fā)過程中，主要接受分模塊開發(fā)的調(diào)用程序結(jié)構(gòu)，使其便于集體開發(fā)和軟件功能的擴(kuò)展。其總體結(jié)構(gòu)方框圖如圖2所示。圖2.總體結(jié)構(gòu)方案圖主菜單圖2.總體結(jié)構(gòu)方案圖主菜單規(guī)則故障診斷實(shí)例故障診斷學(xué)問庫幫助系統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)底盤系統(tǒng)電器設(shè)備系統(tǒng)規(guī)則庫實(shí)例庫系統(tǒng)介紹運(yùn)用說明發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)底盤系統(tǒng)電器設(shè)備系統(tǒng)4.3故障診斷專家系統(tǒng)各模塊的建立4.3.1故障診斷模塊故障診斷是專家系統(tǒng)的重要組成部分，干脆影響到用戶對(duì)專家系統(tǒng)運(yùn)用和維護(hù)的便利以及其功能的發(fā)揮。因此，構(gòu)建該專家系統(tǒng)的時(shí)候，將以用戶運(yùn)用的簡(jiǎn)便性、可操作性為目標(biāo)，針對(duì)這一要求，選用了可視化編程語言O(shè)bjectPascal來編制程序。該專家系統(tǒng)將充分體現(xiàn)人性化，是圖文并茂的完全診斷手冊(cè)，在診斷中，配以相應(yīng)的實(shí)物原形圖來表示故障發(fā)生的詳細(xì)部位以及修理運(yùn)用的工具，并用相應(yīng)的文字說明，讓運(yùn)用修理人員能夠很快地識(shí)別，做出反應(yīng)。其用戶界面友好、靈敏，由彈出菜單和屏幕菜單回答系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)，數(shù)據(jù)輸入依據(jù)屏幕提出的問題由鍵盤響應(yīng)來回答。該模塊以人機(jī)對(duì)話的方式搜尋用戶所駕馭的故障線索，仿照修理專家的診斷思路進(jìn)行推理，進(jìn)而一步步找出故障部件及緣由，其診斷流程框圖如圖3所示。依據(jù)汽車的詳細(xì)狀況將診斷模塊分為三個(gè)部分，即發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)、底盤系統(tǒng)、電器設(shè)備系統(tǒng)。故障現(xiàn)象選擇屏幕提示故障現(xiàn)象選擇屏幕提示用戶回答是否找到故障緣由推理分析診斷報(bào)告NY圖3.診斷流程圖以發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)為例，在建立發(fā)動(dòng)機(jī)不能發(fā)動(dòng)診斷子模塊時(shí)，針對(duì)其故障特點(diǎn)，接受了較形象的樹狀圖示診斷方案。當(dāng)進(jìn)行診斷時(shí)，系統(tǒng)依據(jù)用戶對(duì)詢問的回答確定下一步顯示的樹枝，直到診斷進(jìn)行到樹葉（找出故障緣由）為止保存。此時(shí)，預(yù)覽診斷按鈕由失效變?yōu)榭捎茫ㄎ丛\斷完則為失效狀態(tài)），按下去后可彈出診斷報(bào)告屏幕，其人機(jī)界面見圖4。故障診斷界面（b）診斷報(bào)告界面發(fā)動(dòng)機(jī)不能發(fā)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)不能發(fā)動(dòng)有著車現(xiàn)象無著車現(xiàn)象確定起動(dòng)困難此項(xiàng)目正常接著診斷保存診斷結(jié)果預(yù)覽診斷報(bào)告診斷報(bào)告界面(c)故障診斷流程圖圖4故障診斷界面及流程圖逐步找尋故障零部件此故障現(xiàn)象的緣由及解除方案按返回按鈕接著診斷單選故障現(xiàn)象相應(yīng)代碼如下：procedureTFDESForm.sure4_ButtonClick(Sender:TObject);//確定按鈕響應(yīng)事務(wù)beginshow4_Edit.text:='發(fā)動(dòng)機(jī)不能啟動(dòng)，'+RadioGroup1.Items[RadioGroup1.ItemIndex];Table1.Active:=True;//數(shù)據(jù)庫表1生效Table1.First;continue4_Button.Enabled:=True;//‘此項(xiàng)目正常接著診斷’按鈕可用save4_Button.Enabled:=True;i:=1;caseRadioGroup1.ItemIndexof1:Table1.MoveBy(1);2:Table1.MoveBy(3);end;end;procedureTFDESForm.continue4_ButtonClick(Sender:TObject);//‘此項(xiàng)目正常接著診斷’按鈕響應(yīng)事務(wù)beginsave4_Button.Enabled:=True;caseRadioGroup1.ItemIndexof0:beginifi<2thenTable1.Nextelsecontinue4_Button.Enabled:=false;end;1:beginifi<3thenTable1.Nextelsecontinue4_Button.Enabled:=false;end;2:beginifi<6thenTable1.Nextelsecontinue4_Button.Enabled:=false;end;end;i:=i+1;end;procedureTFDESForm.save4_ButtonClick(Sender:TObject);//‘保存此診斷結(jié)果’按鈕的響應(yīng)事務(wù)beginMemo1.Lines[a]:=('故障現(xiàn)象:'+show4_Edit.Text+#13#10+'故障緣由：'+DBMemo1.Lines[0]+DBMemo1.Lines[1]+DBMemo1.Lines[2]+DBMemo1.Lines[3]+DBMemo1.Lines[4]+#13#10+'解除方法：'+DBMemo2.Lines[0]+DBMemo2.Lines[1]+DBMemo2.Lines[2]+DBMemo2.Lines[3]+DBMemo2.Lines[4]+DBMemo2.Lines[5]+DBMemo2.Lines[6]);save4_Button.Enabled:=false;//‘保存此診斷結(jié)果’按鈕失效preview4_Button.Enabled:=True;//‘預(yù)覽診斷報(bào)告’按鈕生效a:=a+8;end;（1）診斷軟件設(shè)計(jì)中的難點(diǎn)分析實(shí)現(xiàn)此故障樹診斷法，首先在表單上畫好全部的樹狀圖，然后依據(jù)每個(gè)按鈕、詢問文件之間的邏輯關(guān)系，編寫按下此按鈕時(shí)要執(zhí)行的動(dòng)作（OnClick屬性）。（2）錯(cuò)選反悔功能的設(shè)計(jì)有時(shí)，當(dāng)用戶按確定按鈕后，在已顯示出了相應(yīng)的診斷內(nèi)容后，發(fā)覺選錯(cuò)了，反悔并回過來按下其上一級(jí)或上幾級(jí)的某個(gè)按鈕。系統(tǒng)必需允許這種錯(cuò)誤的發(fā)生，并實(shí)現(xiàn)他的要求，即在每個(gè)按鈕的OnClick屬性內(nèi)加入一些語句，使除了應(yīng)當(dāng)顯示的內(nèi)容Enabled:=true（可見）外，其余對(duì)象的屬性均變回Enabled:=false（不行見），這就須要逐條的限制每一對(duì)象。用戶在診斷過程中，允許實(shí)現(xiàn)閱讀功能。診斷完畢后還允許對(duì)診斷報(bào)告進(jìn)行修改，以得到最佳的診斷效果。診斷過程中，以單擊‘保存診斷結(jié)果’將所對(duì)應(yīng)的內(nèi)容作為一個(gè)記錄保存在診斷報(bào)告中，診斷完畢后即完成一份完整的診斷報(bào)告。當(dāng)對(duì)某一次診斷結(jié)果的保存有誤，允許執(zhí)行‘取消’叮囑取消單次的保存結(jié)果，也可在診斷報(bào)告界面進(jìn)行人工修改?！∠粹o的代碼：procedureTFDESForm.concel4_ButtonClick(Sender:TObject);beginforn:=adowntoa-8doMemo1.Lines[n]:='';a:=a-8;end;4.3.2故障診斷學(xué)問庫的建立該汽車故障診斷專家系統(tǒng)接受融合實(shí)例（case）和規(guī)則（rule）的推理方法，為更好地對(duì)學(xué)問庫進(jìn)行管理和維護(hù)，把學(xué)問庫分成2部分：實(shí)例庫和規(guī)則庫。其中實(shí)例庫是指以前曾成功解決過的問題或案例。結(jié)合汽車結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，將實(shí)例庫分為3個(gè)子庫：發(fā)動(dòng)機(jī)庫、底盤庫以及汽車電器庫。每一個(gè)子庫又劃分為若干個(gè)小塊，每一小塊對(duì)應(yīng)一張表。如可將汽車發(fā)動(dòng)機(jī)部分劃分為：發(fā)動(dòng)機(jī)不能發(fā)動(dòng)、發(fā)動(dòng)機(jī)怠速不良、發(fā)動(dòng)機(jī)無力、發(fā)動(dòng)機(jī)溫度油耗異樣、發(fā)動(dòng)機(jī)異響這5塊。所以，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)子庫包含5張表，每張表記錄了該塊的全部故障診斷實(shí)例。每個(gè)診斷實(shí)例看作是一條記錄，診斷實(shí)例所須要的參數(shù)為一個(gè)字段，詳細(xì)的實(shí)例表示方法如表1所示。表1.發(fā)動(dòng)機(jī)不能發(fā)動(dòng)的實(shí)例表enginestart車型故障現(xiàn)象故障緣由解除方法圖片1桑塔納2000（時(shí)代超人）起動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)正常，但不能著車汽油泵不運(yùn)轉(zhuǎn)拆下汽油泵分解檢查，泵線圈燒毀，更換。<BlobGraphic>規(guī)則是表達(dá)由確定的前提推出確定的結(jié)論的學(xué)問，故障診斷中的規(guī)則一般都是領(lǐng)域?qū)＜覐拈L(zhǎng)期的實(shí)踐閱歷中得出的規(guī)律性的結(jié)論。規(guī)則的一般形式是ifxtheny其中x表示前提，y表示結(jié)論，如同實(shí)例庫一樣，規(guī)則庫也分為發(fā)動(dòng)機(jī)、底盤和電器3部分，每一部分又劃分為若干塊，每一塊對(duì)應(yīng)一個(gè)規(guī)則表，規(guī)則接受表2的形式記錄。表2.發(fā)動(dòng)機(jī)怠速不良的規(guī)則表idleengine故障現(xiàn)象故障緣由解除方法規(guī)則率1怠速不穩(wěn)1、電控系統(tǒng)異樣檢查怠速限制電機(jī)及電位計(jì)是否異樣。正常則在游車狀態(tài)下，視察節(jié)氣門是否能進(jìn)行反饋調(diào)整，能說明怠速限制系統(tǒng)正常。用傳感器模擬測(cè)試儀模擬空氣流量計(jì)，如怠速不穩(wěn)現(xiàn)象消逝，則更換空氣流量計(jì)。0.822、進(jìn)氣管漏氣進(jìn)氣管處加裝壓力計(jì)和增壓器，給進(jìn)氣管加氣增壓到25pa,保持一段時(shí)間后，視察其是否有下降趨勢(shì)，有則說明漏氣。細(xì)致檢查其漏氣位置，針對(duì)不同位置實(shí)行不同的補(bǔ)救方案。學(xué)問庫的基本管理學(xué)問庫的管理是汽車故障診斷專家系統(tǒng)的重要組成部分，故障診斷專家系統(tǒng)運(yùn)行過程中所須要的學(xué)問都是由學(xué)問庫來供應(yīng)的，系統(tǒng)的推理、決策都是圍圍著運(yùn)用學(xué)問庫中存儲(chǔ)的學(xué)問進(jìn)行匹配、決策、歸納、演算等操作，從而得到最終結(jié)果[8]。因此，從某種意義上來說，學(xué)問庫建立的好壞干脆影響到整個(gè)汽車故障診斷專家系統(tǒng)是否成功，而構(gòu)造高效、完善的學(xué)問庫將會(huì)對(duì)整個(gè)汽車故障診斷專家系統(tǒng)性能的提高起到特殊重要的作用。其編輯故障實(shí)例界面見圖5：圖5編輯故障實(shí)例界面（1）學(xué)問的檢驗(yàn)管理正確性檢驗(yàn)：主要是對(duì)故障診斷學(xué)問庫中的學(xué)問進(jìn)行語法檢查，對(duì)語法檢查不合格的記錄，將其狀態(tài)設(shè)為不激活狀態(tài)。為實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)問庫中不合法的學(xué)問進(jìn)行檢驗(yàn)，本系統(tǒng)接受SQL設(shè)計(jì)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫中的觸發(fā)器在新學(xué)問增加時(shí)自動(dòng)、剛好地檢驗(yàn)學(xué)問的合法性，保證了將這些錯(cuò)誤消退在萌發(fā)階段。多義性檢驗(yàn)：對(duì)規(guī)則庫中的規(guī)則來說，當(dāng)已經(jīng)給出完備的規(guī)則前提時(shí)應(yīng)得到唯一的結(jié)論。假如學(xué)問庫中存在前提相同而結(jié)論不同的規(guī)則就出現(xiàn)了多義性的錯(cuò)誤。當(dāng)發(fā)覺此類錯(cuò)誤后，學(xué)問庫管理系統(tǒng)將這些記錄提交給領(lǐng)域?qū)＜疫M(jìn)行處理。冗余檢驗(yàn)：是檢查學(xué)問庫中是否存在完全相同或特殊相像的記錄，特殊是在規(guī)則庫中要檢查是否存在結(jié)論相同而規(guī)則前提中除有些條件互反外其余的條件都相同或等價(jià)的規(guī)則。如有，則將這些學(xué)問進(jìn)行合并，消退學(xué)問冗余。（2）學(xué)問的存入學(xué)問的存儲(chǔ)是將經(jīng)過領(lǐng)域?qū)＜艺J(rèn)可的學(xué)問輸入到學(xué)問庫中去，在輸入學(xué)問前，須明確將學(xué)問添加到學(xué)問庫中哪張表中去。通過選擇學(xué)問庫里設(shè)定的索引機(jī)制進(jìn)入該表的操作界面，點(diǎn)擊輸入子菜單即可對(duì)學(xué)問進(jìn)行輸入。本系統(tǒng)在編輯故障實(shí)例界面中添加按鈕即對(duì)學(xué)問的存入，在學(xué)問的存入之前要推斷此實(shí)例屬發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)、底盤系統(tǒng)、電器設(shè)備系統(tǒng)中那類故障，進(jìn)入該界面后只有故障類型選擇是可用，其他按鈕處于無效狀態(tài)，選擇了故障類型即選擇將實(shí)例添加到學(xué)問庫相應(yīng)的表中。實(shí)現(xiàn)這一功能的代碼：procedureTFDESForm.ComboBox4Change(Sender:TObject);beginTable7.Active:=false;caseComboBox4.ItemIndexof0:Table7.TableName:='E:\delphi\DatabaseDesktop\enginecase.db';1:Table7.TableName:='E:\delphi\DatabaseDesktop\chassiscase.db';2:Table7.TableName:='E:\delphi\DatabaseDesktop\wiringcase.db';end;Table7.Active:=true;modify_Button.Enabled:=true;delete_Button.Enabled:=true;add_Button.Enabled:=true;end;（3）學(xué)問的修改和刪除若發(fā)覺一些學(xué)問誤差很大或錯(cuò)誤許多，可選擇要?jiǎng)h除或修改的記錄，再點(diǎn)擊刪除或修改按鈕。本系統(tǒng)中利用DBNavigator控件對(duì)相應(yīng)的實(shí)例表進(jìn)行閱讀，發(fā)覺錯(cuò)誤或需修改的記錄時(shí)，點(diǎn)擊刪除或修改按鈕，如有操作失誤可選擇取消按鈕；各按鈕相應(yīng)代碼：procedureTFDESForm.add_ButtonClick(Sender:TObject);//‘添加’按鈕響應(yīng)事務(wù)beginTable7.Append;modify_Button.Enabled:=false;delete_Button.Enabled:=false;ok_Button.Enabled:=true;cancel_Button.Enabled:=true;end;procedureTFDESForm.modify_ButtonClick(Sender:TObject);//‘修改’按鈕響應(yīng)事務(wù)beginTable7.Edit;add_Button.Enabled:=false;delete_Button.Enabled:=false;ok_Button.Enabled:=true;cancel_Button.Enabled:=true;end;procedureTFDESForm.delete_ButtonClick(Sender:TObject);//‘刪除’按鈕響應(yīng)事務(wù)beginTable7.delete;modify_Button.Enabled:=false;add_Button.Enabled:=false;ok_Button.Enabled:=true;cancel_Button.Enabled:=true;end;procedureTFDESForm.cancel_ButtonClick(Sender:TObject);//‘取消’按鈕響應(yīng)事務(wù)beginTable7.cancel;modify_Button.Enabled:=true;delete_Button.Enabled:=true;add_Button.Enabled:=true;end;procedureTFDESForm.ok_ButtonClick(Sender:TObject);//‘確定’按鈕響應(yīng)事務(wù)beginTable7.Edit;Table7.post;//學(xué)問表刷新modify_Button.Enabled:=true;delete_Button.Enabled:=true;add_Button.Enabled:=true;end;4.3.4學(xué)問庫檢索模塊學(xué)問庫部分是整個(gè)系統(tǒng)的學(xué)問源，是系統(tǒng)最重要的組成部分之一。依據(jù)汽車學(xué)問極其浩大而困難的特點(diǎn)。和學(xué)問庫模塊相應(yīng)的工作界面也接受了交互式的關(guān)聯(lián)調(diào)用方式。各工作界面對(duì)應(yīng)相應(yīng)的學(xué)問庫，又相互可調(diào)用。由于接受了結(jié)構(gòu)化編程，既增加了系統(tǒng)的靈敏性，也使整個(gè)系統(tǒng)更為層次分明。整個(gè)工作界面網(wǎng)絡(luò)如圖6所示，整個(gè)系統(tǒng)的工作環(huán)境是一個(gè)相互連接的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，在這個(gè)工作界面網(wǎng)絡(luò)中，用戶可以簡(jiǎn)潔的在各個(gè)部分?jǐn)?shù)據(jù)中跳轉(zhuǎn)，而無須自己關(guān)切所在的數(shù)據(jù)庫層次，同時(shí)，各學(xué)問界面均和檢索界面、打印界面緊密連接，數(shù)據(jù)獲得更便利快捷。圖6整體界面工作網(wǎng)圖6整體界面工作網(wǎng)絡(luò)圖整體界面軟件簡(jiǎn)介故障診斷編輯故障實(shí)例編輯診斷報(bào)告規(guī)則故障診斷故障實(shí)例診斷電氣設(shè)備故障底盤故障發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)溫度油耗異樣發(fā)動(dòng)機(jī)怠速不良發(fā)動(dòng)機(jī)不能起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)無力發(fā)動(dòng)機(jī)異響電氣設(shè)備故障底盤故障發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)保存在相應(yīng)的庫中學(xué)問檢索模塊是整個(gè)系統(tǒng)的一個(gè)中心環(huán)節(jié)。因?yàn)?，衡量一個(gè)學(xué)問庫系統(tǒng)是否成功，很大程度上確定于其檢索功能的快速性、完善性。依據(jù)汽車數(shù)據(jù)記錄條目量大、數(shù)據(jù)字段數(shù)多、字段占用字節(jié)量大的特點(diǎn)，汽車數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)接受了視圖檢索的新方式。通過工作界面獲得檢索條件，以參數(shù)形式傳遞給視圖，利用視圖進(jìn)行檢索，再由視圖生成檢索結(jié)果的臨時(shí)數(shù)據(jù)表。將臨時(shí)數(shù)據(jù)表映射到檢索界面中，實(shí)現(xiàn)檢索結(jié)果的顯示。這種方式運(yùn)用了結(jié)構(gòu)化查詢SQL方式的視圖檢索，檢索條件的傳輸和判別較為簡(jiǎn)易，并且，在系統(tǒng)中還利用了視圖的臨時(shí)表可發(fā)送更新性質(zhì)，增加了檢索結(jié)果編輯功能[9]。用戶可先利用檢索界面檢索到所需的數(shù)據(jù)記錄，并利用該功能對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行修改，發(fā)送到原數(shù)據(jù)表中，更好的實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)管理。4.3.5推理機(jī)制推理機(jī)制是應(yīng)用學(xué)問的關(guān)鍵，一般推理機(jī)制要求達(dá)到：1依據(jù)環(huán)境選擇可用的學(xué)問；2正確應(yīng)用學(xué)問；3當(dāng)推理受阻時(shí)，能有效地解決問題；4能恰當(dāng)?shù)亟K止推理過程。在上述技術(shù)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了本系統(tǒng)的推理機(jī)