基于幅相特征的模擬電路故障診斷與可測性研究.pdf

1、模擬電路故障診斷是一項十分復雜、困難，但又非常重要的工作。據(jù)統(tǒng)計，在數(shù)?；旌想娐分校?0％的故障會發(fā)生在模擬電路部分，而對應的電路測試時間開銷可占至總測試時間的80%。目前，受到電路參數(shù)連續(xù)性等的影響，模擬電路的故障診斷研究進展并不順利。
　　本論文首先基于電路電壓響應中的幅度和相角信息，提出了一種新的故障電壓模型用于模擬電路故障診斷，同時對其中涉及的容差處理和可測性分析問題也進行了深入討論。作者所做的工作包含以下幾個方面：

2、>　　1、內(nèi)容一：在線性模擬電路相量分析的基礎上，提出了一種新的故障電壓建模方法。其中，硬故障電壓響應可在未實際發(fā)生之前，通過添加輔助激勵或輔助支路，并進行電路電壓測量的方法來估計，而利用這些硬故障電壓，可建立起連續(xù)的模擬電路軟故障電壓響應表達。該故障建模的方法具有推導簡單，應用方便的優(yōu)點。
　　2、內(nèi)容二:進一步地，通過考察最常見的單故障以及雙故障模型，提出了兩種新的故障診斷算法，并最終給出了建立線性模擬電路中 K故障模型（K=

3、3，如三故障）的一般性思路。最后的實例驗證表明，本文提出的故障模型和診斷算法，在容差環(huán)境下應用時，故障元件定位準確，故障參數(shù)定值偏差小。
　　3、內(nèi)容三：在內(nèi)容一和內(nèi)容二的基礎上，本文還在非線性模擬電路中，提出了非線性電阻和非線性受控源的故障電壓建模思路。與線性模擬電路的故障建模類似，這里討論的兩種非線性電路元器件的故障電壓建模，也具有建模簡單高效的特點。通過本文提出的非線性元器件故障電壓建模和最小距離法，解決了在直流測試條件下的

4、故障診斷問題。實例驗證證明，故障診斷簡單準確。
　　4、內(nèi)容四：在內(nèi)容一和內(nèi)容二故障電壓建模的基礎上，本文得到了對應的故障電流建模結(jié)果，并由此提出了一種新的電路可測性矩陣。實例驗證表明，利用該電路可測性矩陣進行典型電路的可測性分析研究，得到了與傳統(tǒng)方法完全一致的結(jié)論，分析也非常方便。
　　5、內(nèi)容五：本文提出了一個網(wǎng)絡化建模表達故障診斷(檢測與隔離)信息的新思路，并根據(jù)其“網(wǎng)絡參數(shù)”設計新的測點優(yōu)選算法。統(tǒng)計實驗和具體的電路

5、實例都表明，與基于故障編碼字典的熵算法和基于熵+排除法的測點選擇算法相比，新提出的測點優(yōu)選算法能得到了更優(yōu)的測點選擇結(jié)果。最后，本文還基于內(nèi)容一中的電路故障模型，提出了新的測試頻率選擇方法。這里，測試頻率選擇則意味著，以減少共同模糊故障對數(shù)為優(yōu)化目標，進行輸入測試頻率組合優(yōu)化。這需要優(yōu)化對應矩陣的數(shù)值列秩或最小非零奇異值。
　　6、內(nèi)容六：基于斜率故障模型和內(nèi)容一提出的電壓故障模型，本文提出一種對幅度相位特征，都同時進行統(tǒng)計有效估