濟(jì)南自動(dòng)門的故障診斷專家子系統(tǒng)在整個(gè)系統(tǒng)中具有關(guān)鍵作用，它的性能影響到整個(gè)系統(tǒng)的功能實(shí)現(xiàn)。雖然傳統(tǒng)的診斷專家系統(tǒng)在很多領(lǐng)域中獲得了廣泛地應(yīng)用且取得了不少成果，但是也存在很多難以克服的困難，如知識(shí)獲取的瓶頸、知識(shí)臺(tái)階窄、推理能力差、不適應(yīng)解決模糊問(wèn)題等。然而由于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具備處理復(fù)雜多模式及進(jìn)行自學(xué)習(xí)、推測(cè)和聯(lián)想記憶等功能，非常適合于各種系統(tǒng)的故障診斷。利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和專家系統(tǒng)的互補(bǔ)性來(lái)構(gòu)造混合的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)故障診斷專家系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框如圖2所示，其推理過(guò)程將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的直覺(jué)聯(lián)想推理與傳統(tǒng)專家系統(tǒng)的邏輯推理、匹配推理融于一體，即根據(jù)存儲(chǔ)器中的特征征兆值調(diào)用知識(shí)庫(kù)中的深淺知識(shí)（包括：神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)權(quán)值和神經(jīng)結(jié)果知識(shí)）采用兩種不同的推理方法，對(duì)自動(dòng)門的故障進(jìn)行識(shí)別、診斷和預(yù)測(cè)，從而提高系統(tǒng)的執(zhí)行效率。

在濟(jì)南自動(dòng)門的故障診斷領(lǐng)域常用且很有成效的是多層前向神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。由于該網(wǎng)絡(luò)在學(xué)習(xí)過(guò)程中采用BP（Back Propagation）算法，故又稱BP網(wǎng)絡(luò)。標(biāo)準(zhǔn)的BP網(wǎng)絡(luò)僅由三層神經(jīng)元組成。但濟(jì)南自動(dòng)門具有復(fù)雜、模塊化的特點(diǎn)，并按照一定層次結(jié)構(gòu)組成。故障也就表現(xiàn)出層次性，同時(shí)在一定的范圍內(nèi)又存在關(guān)聯(lián)性。試圖通過(guò)簡(jiǎn)單的三層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來(lái)構(gòu)造完整的故障診斷專家系統(tǒng)將出現(xiàn)一些難以克服的弊端。所以需要建立一個(gè)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和規(guī)則相結(jié)合的故障診斷專家系統(tǒng)。

（1）通過(guò)分析濟(jì)南自動(dòng)門的結(jié)構(gòu)以及發(fā)生故障的情況，劃分為以下幾個(gè)故障簇，如：伺服電機(jī)、液壓系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)、數(shù)控系統(tǒng)、刀具庫(kù)系統(tǒng)、工件定位系統(tǒng)等。

（2）利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行初步診斷形成診斷交點(diǎn)，確定自動(dòng)門故障發(fā)生的部位，然后采用知識(shí)庫(kù)中的啟發(fā)式規(guī)則來(lái)進(jìn)一步確診具體的故障原因，這樣構(gòu)造的故障診斷專家系統(tǒng)可大幅度縮短診斷推理時(shí)間。