模拟电路故障诊断方法的创新

一般来讲,模拟电路故障诊断的方法可以分为估计法,测试前模拟法和测试后模拟法三大类。小波变换等来对电路故障信息进行特征提取,对模拟电路瞬态信号的提取、消除电路噪声和模松电路特有的元件参数容差具有良好的效果。     

基于节点导纳矩阵的模拟电路故障诊断

针对模拟电路故障诊断中的容差问题,提出了基于节点导纳矩阵(NAM)的模拟电路故障诊断方法;该方法以NAM为基础,提取被测电路(CUT)的故障特征向量;测试前,用仿真的方法生成被测电路中某一故障对应的故障样本子集,所有类别的故障样本子集构成故障样本集;测试时,测量被测电路的故障特征向量,并根据其与故障样本集中样本的相似性来判断电路发生的故障类型;由于电路的NAM对元件容差不敏感,所以可以很好地克服模拟电路故障诊断中的容差问题;实验结果证明了该方法的有效性。     

一种容差模拟电路的分级故障诊断方法

提出了一种基于分级故障字典的容差模拟电路故障诊断方法;在测前首先对待诊断电路进行最坏情况分析得到容差电路输出电压的正常区间,并存为第一级故障字典用于电路故障检测;再利用节点电压灵敏度序列作为故障特征建立用于定位故障元件的第二级故障字典;最后通过测前划分元件参数的七段式仿真建立用于故障元件参数区间识别的第三级故障字典;在测后实施故障诊断时可根据需要依次查阅字典,检测电路故障,定位故障元件及识别故障元件的参数区间;该方法能够提高测后故障诊断的效率,在实际应用中具有一定的参考价值;最后通过仿真实验验证了该方法的有效性。     

基于测前迭代仿真的模拟电路故障诊断方法

针对非线性模拟电路中元件表现出的折线故障特征,提出一种基于测前迭代仿真的模拟电路统一故障诊断方法.在测前将线性元件参数分段划分区间,在各区间进行仿真得到节点电压平面上的点计算斜率特征,对于斜率变化的区间重新进行参数扫描,并通过迭代仿真得到连续平滑的折线轨迹上的点作为测后诊断依据;在测后诊断中,通过计算实测点到各条折线轨迹的点集合的最小距离来定位电路故障,并根据测前仿真的分段信息对故障元件的参数区间进行识别.文中利用计算机程序实现了测前迭代仿真和测后故障定位及参数区间识别,能够同时诊断容差电路元件的硬故障(开路、短路)和软故障(元件参数变化至容差允许范围之外).最后通过实例的仿真实验和实际电路实验验证了该方法的有效性.     

基于改进马氏距离的模拟电路故障诊断新方法

提出一种基于改进马氏距离的模拟电路故障诊断方法. 根据被测电路的拓扑结构进行可测性分析, 利用测试矩阵确定规范模糊组, 从而得到单故障假设下的可分潜在故障元件. 将马氏距离根据模拟电路的特性作出改进, 并应用于模拟电路潜在故障元件的诊断. 利用测点特征值的改进马氏距离对潜在元件进行划分, 减少可疑故障元件的类别, 在诊断分类时达到提高速度的效果. 实验表明, 所提出的方法对模拟电路软故障诊断速度较快, 具有较好的模拟电路故障诊断测试效果.

     

基于高阶累积量的模拟电路故障诊断

结合信息融合技术,提出一种基于高阶累积量的模拟电路故障诊断方法.对待测电路施加正弦激励信号,从待测电路的输出终端提取原始电压和电流信号,求出峰度和斜度作为故障特征向量,将其输入改进的反向传播神经网络进行故障诊断.实例结果表明,该方法具有较高的诊断准确率.     

基于Treelet变换的模拟电路故障诊断

针对模拟电路故障诊断中特征向量冗余的问题,提出一种基于Treelet变换的模拟电路故障诊断方法.Treelet变换是一种自适应的多尺度的数据分析方法,适用于对高维数据降维和特征选择。文中首先对被测电路的输出信号采样,将采集到的信号进行Treelet变换,提取故障特征向量,最后将得到的特征向量输入BP神经网络进行故障模式识别。仿真实验结果表明,该方法能够有效地提取电路故障特征。与其他故障特征提取方法相比较,基于Treelet变换的模拟电路故障诊断方法具有较高的故障诊断率和收敛速度。     

改进神经网络在模拟电路故障诊断中的应用

研究模拟电路故障诊断准确性问题.电路故障与引起故障因素之间呈高度非线性,传统故障识别方法无法识别其非线性特点,导致传统故障方法的诊断精度低.为了提高电路故障诊断的精度,提出一种遗传算法优化BP神经算法的模拟电路故障诊断方法.首先对故障电路样本进行特征提取和归-化处理,然后采用遗传算法对BP神经网络参数进行优化,最后利用最优参数BP神经网络对电路故障样本进行训练和建模,获得电路故障诊断结果.在MATLAB平台上对模拟电路故障进行仿真测试,仿真结果表明,与传统模拟电路故障诊断方法相比,提高了模拟电路故障诊断精度,缩短了故障诊断时间,在模拟电路故障中有着广泛的应用前景.     

基于神经网络的模拟电路故障诊断技术探讨

将神经网络技术与模拟电路故障诊断理论相结合,综合运用神经网络交流故障字典法和神经网络直流故障字典法．提出一种实用的分层神经网络故障字典诊断模型。分别讨论了在模拟电路故障诊断的测前模拟方法和测后模拟方法中应用神经网络进行故障诊断的基本方法和步骤,分析了神经网络在故障字典应用中的分类能力、容错能力以及在测后模拟方法中的神经计算高速度优势,着重突出了实际应用中存在的难点,指出了进一步的研究方向和创新点。     

基于粒子群算法优化支持向量机的模拟电路诊断

为了提高支持向量机网络(SVM)进行模拟电路诊断的准确率,提出了一种基于粒子群(PSO)算法和支持向量机的诊断方法。该方法首先对被测电路的响应信号进行多小波变换,通过归一化处理得到分类能力强的最优故障特征;然后用粒子群算法优化支持向量机的结构参数,实现对不同故障模式分类识别。仿真结果表明,此方法能有效提高模拟电路故障诊断准确率。     

现代模拟电路故障诊断技术发展综述

模拟电路的故障率长期以来居高不下,但模拟电路由于其客观世界信号本质无法完全被数字电路取代,模拟电路的可靠性也成为制约电路系统可靠性的关键因素。主要针对模拟电路的软故障诊断方法进行了研究,分析了模拟电路在故障诊断中的难点,分别对传统和智能化的故障诊断发展和研究现状进行了综述,展望了未来模拟电路故障诊断的发展趋势。     

一种基于核密度估计的模拟电路故障诊断方法

为解决模拟电路中含有噪声等异常信息给支持向量机的最优分类面建立带来的困难,提出了一种基于核密度估计方法的模拟电路故障诊断新方法。首先提取电路的时域信号统计参数作为故障特征,然后运用核密度估计方法构造模糊隶属度函数,将该隶属度函数应用到模糊支持向量机上进行故障诊断。通过训练模糊支持向量机获得故障诊断模型,实现对电路单故障和多故障的诊断分类,能有效消除特征中噪声和野点的影响。将该方法应用于CSTV滤波电路进行仿真实验,结果表明该方法能突出不同故障的特性并正确有效地诊断出多故障类型,综合诊断正确率达到95%,为模拟电路故障诊断提供了新的技术途径。     

基于融合特权信息支持向量机的模拟电路故障诊断新方法

针对模拟电路故障诊断复杂多样难于辨识的问题,提出了基于融合特权信息支持向量机的模拟电路故障诊断新方法。首先对采集的信号进行主成分分析(PCA)——特征提取;然后将训练集输入融合特权信息支持向量机进行训练获得故障诊断模型;最后将测试集输入训练好的支持向量机分类模型,实现对不同故障类型的识别。Sallen-Key滤波电路故障诊断仿真实验结果表明,该方法有效提高了分类的性能,不仅能够正确分类单故障而且能够有效分类多故障,其中单硬故障情况下平均故障诊断率达到了99%以上,为模拟电路故障诊断提供了新的途径。     

基于WPEE-RF的模拟电路故障诊断

为实现高效的模拟电路故障诊断,提出了基于小波包能量熵(WPEE)和随机森林(RF)的模拟电路故障诊断方法;选择合适的测试激励信号,监测电路收集数据,对模拟电路监测数据进行5层小波包分解,计算多频带WPEE向量表征故障特征,由RF分类器实现故障诊断;仿真实验结果表明,该方法在双二次滤波电路、Sallen-key滤波电路容差故障诊断以及对数放大器综合故障诊断中体现出良好的性能,故障诊断准确率达99%以上,且该方法具有参数鲁棒性,RF模型训练时间短;较支持向量机和BP网络方法相比,表现出更好的综合性能,更能贴近工程实践应用。     

基于DCQGA-SMKL-SVM的模拟电路故障诊断方法

提出了双链量子遗传算法(DCQGA)优化简单多核支持向量机(SMKL SVM)的模拟电路故障诊断方法。首先,提取测试电路时域响应信号,用Harr小波对响应信号进行变换并归一化处理,得到特征参数;其次,用双链量子遗传算法优化SMKL SVM的参数,以此建立起DCQGA SMKL SVM故障诊断模型,用于模拟电路故障诊断。双二次滤波器电路与四运放二阶高通滤波器电路作为仿真测试电路,仿真测试结果表明,提出的故障诊断方法实现了模拟电路故障诊断,相比于DCQGA SVM模拟电路故障诊断方法,诊断正确率更高。     

基于HMM-LSSVM组合模型的模拟电路故障诊断

为了提高模拟电路故障诊断正确率,针对单一模型难以获得高正确率检测结果的难题,基于组合优化理论,提出一种隐马尔科夫和最小二乘支持向量机的模拟电路故障诊断模型。提取电路故障特征,然后利用隐马尔科夫模型和最小二乘支持向量机建立模拟电路故障组合诊断模型,最后采用仿真实验对组合模型的性能进行分析。结果表明,相对于其他模拟电路故障诊断模型,该模型不仅提高了模拟电路故障检测正确率,而且具有更快的故障诊断速度。     

模拟电路仿真与故障字典生成方法

针对模拟电路故障诊断需求，对模拟电路仿真和故障字典生成的实现方法进行了研究。首先，设计软件实现总体结构，从软件界面层、运行层、数据访问层、数据层等方面搭建过程中需要的电路知识管理、工程管理、电路仿真设置、仿真运行、故障字典生成和辅助故障诊断等功能框架；进而通过创建被测电路仿真原理图、新建仿真工程、仿真设置、故障注入等详细设计，实现被测电路的功能仿真和故障仿真；然后根据仿真结果，利用故障字典生成器生成所有故障模式下的整数编码故障字典；最终辅助诊断功能，验证故障字典是否可用。通过对演示板12个故障注入后的仿真数据做故障字典生成训练，并完成了对实测数据的故障定位，验证了该方法的可行性，为模拟电路故障诊断提供了实用的测试方法和手段，具有较好的实用价值。     

符号分析法在模拟电路可测度计算中的应用

为消除模拟电路可测度计算的符号法在应用中的限制条件,提出一种可测度计算的方法。该方法在故障诊断方程分母多项式的最高项系数不等于1的情况下,通过诊断方程的等价变换计算电路可测度,可以处理任意形式的诊断方程,同时避免计算误差的引入。实例电路分析与工程应用结果表明,该方法具有计算简单、结果准确的优点,适用于模拟电路的自动测试和故障诊断。     

基于神经网络与模糊融合的外围故障诊断方法

针对用传统检测方法诊断模拟电路系统设备外围故障困难的问题,提出了一种利用BP神经网络与模糊融合相结合的故障诊断新方法,将神经网络与模糊融合结合起来,实现两者优势互补;首先利用神经网络的泛化能力对系统内部各可测点电压各用一个独立的BP神经网络对系统进行初级诊断,然后根据初级诊断结果,运用模糊融合诊断方法进行故障诊断,诊断结果更趋于合理,对模拟电路系统的外围故障实现正确定位;该方法能充分利用系统内部故障信息,有效避免采集外围设备信息的困难。     

基于小波包Tsallis熵和RVM的模拟电路故障诊断

针对模拟电路故障难以识别等问题,提出一种基于小波包Tallis熵和多分类相关向量机(Rele-vance Vector Machine,RVM)的模拟电路故障诊断方法.该方法采用脉冲信号仿真模拟电路,应用小波包变换对采集到的故障响应信号进行分解,通过提取不同频带内的Tsallis熵作为故障特征值,利用相关向量机对各种状态下的特征向量进行分类决策,实现模拟电路的故障定位.实验结果表明,提出的故障诊断方法相较于现有的故障诊断方法能较好地提取故障特征,极大地提高模拟电路故障诊断的效率.