模拟电路的马氏距离故障诊断方法研究

针对欧氏距离在模拟电路故障诊断中的不足,提出模拟电路的马氏距离故障诊断方法。利用MULTISIM对电路的软故障和硬故障进行仿真获取故障特征样本,在MATLAB中计算样本与故障类之间的马氏距离,并选择距离最小的故障类作为诊断结果。仿真结果表明:在20次不同特征维数的试验中,欧氏距离,正规化欧氏距离和马氏距离故障诊断方法的平均诊断准确率分别为:86.7%,87.1%和92.9%。马氏距离的诊断方法不受特征相关性的影响,能够正确诊断出欧氏距离和正规化欧氏距离诊断方法的误诊样本,在模拟电路的故障诊断中的准确率更高。     

模拟电路层次聚类故障分析与马氏距离故障诊断

基于聚类分析与马氏距离,提出了一种模拟电路故障分析与故障诊断的方法。首先简述了层次聚类分析与马氏距离的基本原理。然后通过一个模拟电路故障诊断实例,验证本文的有效性。首先给出一个模拟电路图,对该电路的常见故障状态进行仿真,获取将来进行聚类分析与故障诊断的样本。然后对采集的样本进行聚类分析,验证聚类算法对各种故障分类能力,并且计算各类故障的样本平均值。最后随机仿真一种故障,计算当前电路状态与各类故障之间的马氏距离,实现模拟电路的故障诊断。实例表明,本方法能够准确清晰地辨别模拟电路的各类故障,仅需少量样本即可获得各种状态的典型参数,对模拟电路进行客观有效的故障诊断。     

模拟电路故障重叠诊断方法研究

在实际的模拟电路中,电路故障种类很多,但是测试节点的数目是有限的,导致了不同的故障类之间可能存在重叠现象。对于故障重叠问题,采用常规的马氏距离诊断方法,误诊率会很高。阐述了误诊对后期电路改善的严重后果,说明通过降低故障分辨率提高故障诊断正确率是有意义的,提出在进行故障判定时不仅仅考虑最优值还要考虑最优与次优的优劣程度,结合马氏距离故障诊断方法距离进行具体说明,最后对具体电路进行分析,验证了本文的有效性。     

模拟电路故障检测与定位新方法

提出了一种基于统计理论与智能信息处理技术的容差模拟电路故障检测与定位新方法。在充分考虑容差效应的基础上,构建了故障阈值函数与故障判据,从而可通过监测可测点工作电压实现电路的故障在线检测。再通过离线测量电路在不同测试频率下输出对输入的增益,将可测点工作电压与电路增益两类测试信息经特征层融合,运用所提出的遗传神经网络方法对电路进行故障定位。仿真结果表明:所提方法对模拟电路的硬故障与元件参数偏移较小的软故障均适用,故障检测与定位准确率高。     

多特征故障字典及其在模拟电路可测性分析中应用

提出一种新的模拟电路可测性分析模型——多特征故障字典模型。该模型首先获得输出端的阶跃响应输出波形,提取出波形的多个特征量,将所有特征量形成一特征向量,不同故障类别对应的特征向量组成一特征矩阵。然后由PSPICE软件中的Monte-Carlo分析的结果计算出阈值,在该阈值下将特征矩阵转换成整数编码表,从而计算可测性分析指标-检测率与隔离率。仿真与实测数据表明:与传统模拟电路可测性分析方法相比,提出的方法优点有:1)不需要传递函数,可以适用于复杂电路;2)仅需要一个输出测点,容易实现;3)对于容差模拟电路,同样可以取得较好的检测率与隔离率。     

基于小波和马氏距离的电力电子电路故障诊断

基于小波分析和马氏距离,提出了一种电力电子电路故障诊断的方法,并应用于DC-DC变换电路.首先仿真所有故障模式下的电路,对采样所得输出数据进行小波分析,提取特征向量以简化数据,并计算特征向量的重心及协方差矩阵的逆作为最终的故障特征建立故障字典.然后在诊断时,测量未知故障电路数据,采样并进行小波分析,只要计算未知故障与故障集之间的马氏距离就可以判断待测电路的故障.这种方法覆盖了参数性故障及结构性故障这两方面,并且通过实例表明可以达到较高的故障检测率.     

模拟电路静态测试系统

文中介绍基于ATE(自动测试设备)的模拟电路静态测试系统的设计与实现.本系统可自动地静态测试模拟电路,与标准值比较并检查出被测电路的异常情况,保证被测电路的加电安全并为其故障诊断提供有效信息.     

电路故障检测中测点优化技术

文中研究了电路故障检测中的测量点优选问题。提出了建立电路故障传播有向图模型的思想，并给出了具体方法，在此基础上构造了两种测点优化算法。通过一个典型的例子说明了这两种算法的有效性，最后将两种算法应用于某捷联惯导系统的电路故障检测中，取得了满意的效果。     

一种模拟电路故障诊断方法的研究

基于模拟电路发生故障会导致电路信号小波包系数某种对应改变以及神经网络非线性逼近的特点,提出了一种基于小波包变换和神经网络的模拟电路故障诊断方法。先仿真得到正常和故障状态下的输出电压信号,然后对输出电压信号进行Haar小波包变换并提取小波包系数,并对各频段小波包系数变化值的能量进行归一化处理提取故障特征量,最后利用故障特征矢量训练神经网络确定模拟电路故障诊断的神经网络模型。仿真结果表明基于小波包变换和神经网络的模拟电路故障诊断方法取得了较好的效果。     

一种模拟电路故障诊断方法的研究

基于模拟电路发生故障会导致电路信号小波包系数某种对应改变以及神经网络非线性逼近的特点,提出了一种基于小波包变换和神经网络的模拟电路故障诊断方法.先仿真得到正常和故障状态下的输出电压信号,然后对输出电压信号进行Haar小波包变换并提取小波包系数,并对各频段小波包系数变化值的能量进行归一化处理提取故障特征量,最后利用故障特征矢量训练神经网络确定模拟电路故障诊断的神经网络模型.仿真结果表明基于小波包变换和神经网络的模拟电路故障诊断方法取得了较好的效果.     

Multiple catastrophic fault diagnosis of analog circuits considering the component tolerances

This paper deals with the diagnosis of multiple catastrophic faults, being cuts (open‐circuits) of some connecting paths and/or short‐circuits of some pairs of points in analog circuits. A method enabling us to detect and identify the faults, taking into account the deviations of the circuit parameters within their tolerance ranges, is developed. The method exploits an appropriate fault dictionary. The fault dictionary is used only for preliminary identification of the faults, because it is based on the analysis of the circuits with nominal parameters. The crucial point of the method is a verification procedure, proposed in this paper, based on the linear programming approach. It leads to the results considering the component variations within their tolerance ranges. In addition, a procedure for selecting appropriate test points, employing some evolutionary techniques, is developed. Although the approach presented in this paper is described in detail for linear circuits, it can be directly generalized to nonlinear circuits. Three numerical examples, including two linear and one nonlinear circuits, illustrate the proposed method and show its efficiency. Copyright © 2011 John Wiley & Sons, Ltd.     

A method for fast simulation of multiple catastrophic faults in analogue circuits

The paper offers an efficient method for simulation of multiple catastrophic faults in linear AC circuits. The faulty elements are either open circuits or short circuits. The method exploits the well‐known Householder formula in matrix theory to find the node voltages deviations due to the perturbations of some circuit elements. The main achievement of the paper is a systematic method for performing the simulation of all combinations of the multiple catastrophic faults. The method includes two new procedures enabling us to find very efficiently the node impedance matrix of the nominal circuit and inverses of some matrices corresponding to different fault combinations. The procedures are the crucial point of this approach and make it very efficient. Consequently, the amount of the computing power needed to carry out all the simulations is significantly reduced. Numerical examples illustrating the proposed approach are provided. Copyright © 2008 John Wiley & Sons, Ltd.     

基于Gabor小波和加权马氏距离的带钢表面缺陷检测

针对现有带钢表面缺陷检测方法检测率低,难以满足高质量带钢生产的需求。本文融合Gabor小波变换和加权马氏距离阈值化方法,提出了一种新的带钢缺陷检测算法。首先通过实验获取Gabor滤波器一组最优参数,对采集到的样本图像做Gabor模板卷积,得到边缘图像。然后对图像像素点进行加权处理,重新估计马氏距离的协方差矩阵,增大感兴趣区域像素点权重,得到任意灰度值样本与总体样本加权的马氏距离,增强了目标缺陷的边缘特征。最后利用连通区域标记法,搜索并标记带钢缺陷位置,完成了缺陷检测。实验对比表明本文提出的带钢缺陷检测新算法检测率为94.13%,漏检率为4.87%,验证了算法的有效性。     

带电跨越施工作业安全距离检测方法及应用研究

带电作业安全距离监测对于保证人员安全、提升跨越施工安全性和施工效率具有重要意义.为此,从图像处理和空间位置识别的角度出发,采用双相机进行带电作业图像实时拍摄,基于两步法进行了相机标定,建立了带电作业空间距离计算模型,基于无线通信模块提出了一套带电作业远程监测和安全管控方法,最后通过仿真实验对所提方法的合理性进行了验证....     

基于改进马氏距离的空压机健康状态评估

针对在线评估设备健康状态问题,提出了改进马氏距离结合滑动窗口的评估方法。该方法通过监测多个相关性能参数的时间序列,在马氏距离的基础上,利用改进马氏距离法将设备额定参数代替采集样本的均值求取偏离度,检测异常点。为了更好地去除瞬时故障和环境扰动,增加检测的鲁棒性,采用结合直方图及滑动窗口的方法研究包含参数历史信息的改进马氏距离时间序列,构建退化指数,评估设备的健康状态。对某制氧厂空压机的健康状态评估实例,验证了该方法的可行性和有效性。     

模拟电路统一软故障诊断的研究

在模拟电路故障诊断的诸多方法中,模拟电路统一软故障诊断方法成为新的研究热点。从模拟电路统一软故障诊断方法的提出,到模拟电路统一软故障诊断方法的改进,将其与基于多种方法融合的模拟电路软故障诊断方法做了比较。最后重点分析了模拟电路统一软故障诊断的研究现状和存在的不足,基于实用化的角度,从统一的模拟电路故障诊断的功能模块划分原则和方法、通用的模拟电路故障可诊断性分析方法、通用的模拟电路模块化分级诊断软故障诊断方法、统一的诊断效果评估指标4个方面指出了模拟电路统一软故障诊断的发展趋势。