基于多信号模型的测试性分析与故障诊断策略设计

开展测试性分析与故障诊断策略设计是测试性设计工作的重要组成部分，能否通过测试性分析设计出最优的故障诊断策略直接影响着系统故障检测能力和故障隔离能力的提高。首先对某型导弹装备搜索雷达天线稳定系统的组成原理及工作流程进行了介绍，接着针对该系统诊断能力不足，不能对故障进行隔离的缺点，运用基于多信号模型TEAMS软件系统对天线稳定系统进行了测试性建模，并对系统的测试性进行了分析，最后设计出了合理有效的曲障诊断策略．     

基于最小碰集的多故障诊断算法研究

目前存在的测试性分析和故障诊断工具基本都是基于单故障假设,不适用于复杂系统。针对这一问题,研究了多故障假设下的序贯测试算法。提出了利用分类HS-树(CHS-树)计算最小碰集(MHS)的算法;以多故障状态集的MHS作为故障状态,生成最优单故障测试策略;以决策树中各叶节点的MHS为判断依据来决定下一步要执行的测试,最终生成多故障诊断策略。最后给出案例分析,结果表明:计算MHS的算法能够提高诊断策略的生成效率;诊断策略能够有效隔离多故障问题。     

多故障诊断的即时策略研究

目前的系统多故障诊断一般是在固定的初始多故障模糊组下预先生成平均测试代价最小的测试序列,然后根据该测试序列建立故障诊断树进行故障定位,因此测试执行顺序和故障诊断树相对固定,当初始多故障模糊组变化后,诊断策略并不能随之灵活地改变。针对这个问题,提出一种多故障诊断的即时策略,推导了多故障模糊组概率计算的迭代公式,通过基于单位代价故障隔离度和信息熵的评估函数选择最佳测试,使用集覆盖的算法寻找后验概率最大的故障单元进行更换或修理。测试案例分析表明：这种即时策略能够灵活地利用已知信息进行多故障定位,具有计算简单、存储空间小的特点,适合复杂系统的多故障诊断。     

基于FMECA 的电子设备故障诊断需求分析方法

为了减少维修保障资源与费用,对电子设备故障诊断需求分析的方法和流程进行研究。在故障模式、影 响及危害性分析的基础上,结合故障的相关信息,研究故障诊断需求分析方法,综合考虑故障模式、故障检测需求 以及故障隔离需求,确定故障检测、故障隔离设计策略,编制故障诊断需求分析表,通过实例进行应用分析。结果 表明,该研究能够为测试性建模、设计分析和测试性指标预计提供参考。     

基于贪婪算法的测试优化选择

针对传统测试优化选择算法存在的通用性较差等问题,提出了基于贪婪算法的测试优化选择方法,分别应用于面向故障检测和故障隔离的测试优化选择。其基本思想是以测试数量最少为目标,先选择必需的测试,即某一故障只能被单个测试检测或隔离,然后采用贪婪式搜索逐步选择最优测试。通过二值和多值测试优化选择案例验证了该算法的有效性,并从理论上分析了算法的时间复杂度。理论和案例分析结果表明,该算法能有效挖掘测试的故障检测和隔离能力,且适用于隔离到更换单元和具体故障模式的二值和多值测试优化选择,时间复杂度较传统算法明显降低。     

空空导弹测试点优化问题研究

针对导弹系统可测试性设计和故障诊断中的测试点选取问题,以相关性模型为基础,综合测试费用等因素提出了不同测试级别测试点优选方法和故障诊断策略。根据系统信号流关系建立拓扑有向图,得到相关性矩阵;根据测试点对故障检测、隔离或定位贡献大小及其费用的分析确定各测试点的价值度量。选择测试点,确定出优化的故障诊断策略。结果表明,用文中所提出的方法进行测试点优化选取,可以很好的满足不同测试级别的测试要求。     

多故障的测试序列问题研究

针对武器装备发生多故障的实际情况,提出了一种新的多故障的测试序列优化方法.用实例阐明了单故障诊断策略隔离多故障可能会出现错误的结论;通过掩盖故障、碰集与最小集合覆盖的定义建立了故障源间的映射关系,使得可用求解集合覆盖的方法获得所有元件的掩盖故障;通过对单故障诊断策略扩展的方法获得多故障的测试算法,该算法扩展的对象是存在...     

基于EDA技术的电路板维修测试系统研究

针对某新型装甲车辆电路板的维修现状，利用EDA技术在计算机上完成了电路的功能仿真和故障模拟，研究开发了具有通用插槽的电路板自动检测仪，可用一个测试插槽检测多个不同的电路板；针对军品电路可测结点严重受限的实际问题，提出了线性电路故障诊断的结点电压灵敏度比值法；建立了电路故障数据库和诊断测试系统。该系统主要用于装甲车辆电路板元件级的故障检测和辅助维修，具有可扩展性和通用性。     

基于动态故障树分析的容错系统机由测试诊断策略设计

由于大量采用各种容错技术，复杂航空航天系统具有动态随机性故障，已不再适合采用基于静态故障机理的传统故障诊断策略设计方法对其进行机内测试( BIT)设计。为此，以动态故障树模型为基础，综合考虑可靠性和测试费用等因素，提出了一种面向复杂容错系统的BIT诊断策略设计新方法。引入费用诊断重要度( CDIF)来衡量测试费用对BIT故障诊断的影响，结合独立子树、二元决策图和Markov链对动态故障树进行定性和定量分析，据此构建出基于最小割集(MCS)/最小顺序割集(MCSS)和CDIF的BIT诊断决策树。在某容错电子系统BIT设计中的应用验证了该方法的有效性与工程实用性，与基于AO“搜索和基于贪婪算法的两种诊断策略设计方法比较可知该方法的计算复杂度更小。     

基于模拟退火算法的实时故障诊断测试集优化

为解决复杂系统的实时故障诊断问题,设计基于模拟退火（simulatedannealingalgorithm,SAA）的测试集多目标优化策略。从测试集故障隔离率、测试个数及成本等多个指标优化入手,对每个优化目标按其重要性进行降序排列,依据优先顺序依次实现多个目标的优化,并引用阿波罗号发射前系统状态检测的例子进行验证。仿真结果表明：模拟退火算法原理简单,计算精度高,可为实时系统诊断测试集优化选择提供有效指导。     

基于准信息熵的测试性D矩阵故障诊断新算法

测试性D矩阵包含系统故障与测试的所有信息,是测试性分析的核心。正确处理D矩阵能极大地提高故障诊断的效率。在继承D矩阵传统处理算法优点的基础上,引入局部信息熵算式,提出一种准信息熵测试性D矩阵故障诊断新算法。新算法结合全局和局部两类寻优算法的特点,具有全局寻优和局部寻优的能力,并与传统算法具有相同的适应性。通过两个实例验证了新算法的有效性,表明新测试性D矩阵故障诊断算法具有减少诊断步数、诊断时间和诊断费用等优点。     

专家系统支持下的故障诊断测试点优化配置方法

针对系统可测试性设计和故障诊断中的测试点选取问题,设计了专家系统支持下的测试点选取的优化配置策略.为此,建立了信号拓扑有向图并进行快速相关性建模,通过专家系统将可疑故障点定位到有向图网络的局部,简化相关性矩阵,提出最优故障诊断策略.专家系统支持下的测试点设计策略充分利用了故障特征,在尽可能少的步骤、时间内快速完成了系统故障检测与隔离.     

基于层次Bayesian网络及后验风险准则的故障样本量确定方法

针对现有测试性验证方法对装备系统结构考虑不足,且在双方风险约束条件下所确定的故障样本量过大问题,提出一种基于层次Bayesian网络和后验风险准则的故障样本量确定方法。根据装备系统结构建立测试性验证方法的层次Bayesian网络模型,并以故障检测率作为Bayesian网络 的传递参数;提出Bayesian网络不确定性推理算法,充分融合各层次测试性先验信息,同时基于偏度-峰度检验的拟合分布选取方法推导出系统故障检测率联合先验分布;进一步结合系统成败型数据确定其后验分布,基于后验样本数据集和Bayes后验风险准则设计故障样本量确定算法,通过实例进行分析。结果表明,与经典验证方法、传统Bayesian方法相比,所提方法在相同双方指标约束下能有效降低样本量。     

基于FTA的通用装备电子系统故障诊断专家系统设计

结合故障树分析法和故障诊断专家系统的优点，设计并实现了一种基于故障树分析法的通用装备电子系统故障诊断专家系统。系统根据输入的故障征兆自动寻找匹配的顶事件，然后生成顶事件故障树并按Fu。。ell算法求出最小割集，按照最小割集重要度大的部件优先检测的顺序生成测试流程，提示操作人员按照测试流程进行测试并找出故障源。重点介绍了基于关系型数据库的专家系统知识库的建立和利用平均无故障时间的倒数计算最小割集重要度，说明了专家系统的总体结构和推理过程。应用表明，该方法较好地解决了专家系统知识获取难的问题，在确保诊断知识完整性的同时充分发挥了专家系统故障诊断快速高效的优点。     

基于广义随机有色Petri网的测试性建模方法

针对现有测试性模型简化系统故障与测试之间的关系,忽略故障模式之间复杂性的问题,提出一种基于广义随机有色Petri网（CGSPN）的测试性建模方法。在Petri网的理论基础上对故障模式复杂性进行分析,并用不同颜色表示严酷度等级,完成CGSPN模型的构建。应用编码方案区分同一故障的多种故障模式,有效降低建模难度。采用可达性算法获取相关性矩阵。引入三角模糊数算法获取专家知识,将专家数据作为先验信息与后验测试数据相结合,解决数据量少和不可靠问题。以某型导弹为例建立CGSPN模型,对其进行测试性分析,得到96.8%的故障检测率和100%的故障隔离率,在满足系统测试性指标要求基础上丰富了模型的内容,为装备的测试性建模提出了一种新方法。