复杂模拟电路知识表示的关键技术研究

在装备中应用复杂模拟和数模混合电路,可大幅度提升装备性能,但同时对电路故障诊断提出了更高的要求;研究故障特征优选、测试节点优化等关键技术,实现了最优测试点集构造和基于故障特征提取的知识表示自动生成功能,可有效解决当前模拟和数模电路故障诊断存在的问题,提高故障诊断效率;采用典型装备电路的试验验证,实现了多类型知识表示的生成,并且所构造最优测试点集数量为全部测试点的32%,试验表明,所述技术具有很好的实用与推广价值。     

列车防滑器主机故障诊断系统设计

SAB型列车防滑制动系统应用于国内T型列车,数量多,为了提高列车防滑器主机故障检测和维修效率,针对SAB WABCO公司的SWKAS20C型列车防滑器主机,设计了元件级故障检测与定位专家系统。通过研究模拟电子电路故障诊断技术,设计了基于支持向量机的多故障分类器,用于主机模拟电路故障样本数据的训练和测试,并通过改进算法寻优向量机参数,提高了故障诊断的准确度。搭建了模拟列车运行环境的测试平台,用以模拟主机在多种状态下的故障模式;使用VS2010开发环境编写了MFC专家系统。     

基于模糊聚类的并行测试系统故障诊断方法研究

在分析并行测试系统开放式体系结构的基础上,给出了系统并行故障诊断的概念和定义,并将模糊c均值聚类算法引入到并行故障诊断领域;探讨了利用该算法对多个UUT同时进行故障诊断的实现问题,设计了算法步骤,并以对某型导弹发射装置电子部件的几类典型故障的诊断为例对算法有效性和可行性进行了验证;结果表明,运用模糊聚类算法能够有效提高测试系统的故障诊断效率,增强测试系统的故障识别和定位能力,解决系统对多个同类型UUT并行故障诊断的问题。     

基于改进相关性模型的子系统级故障诊断研究

对三种典型的相关性模型的基本理论、相关性矩阵生成方法进行分析和研究的基础上,结合某电路子系统级故障诊断的实际需求,从两个层面对相关性模型的故障诊断方法进行改进;为提高故障诊断过程中相关性矩阵的生成效率,首先提出了近亲传递循环算法;其次针对已有的诊断策略优化算法难以准确快速搜索到最优解的问题,提出新的测试点优选办法;实例已验证,对于多个测试节点的优选过程中,采用改进的相关性模型,依据故障检测信息量最大的原则选取的测试节点达到了快速、全面诊断的要求。     

基于LabVIEW和PXI的某装备组合故障诊断系统设计

为了解决某装备电子组合故障诊断过程中诊断效率低的问题,设计并研制了基于LabVIEW软件和PXI总线技术的电子组合故障诊断系统。首先,采用PXI总线技术和多通道转换测试技术,将大量被测参数送到固定的测试点;其次,使用LabVIEW编程语言,将组合的所有被测参数一次性全部获取、储存与显示,并依据技术指标给出故障诊断结果和故障排除方法。实验结果表明,该系统具有数据获取快、测试效率高、故障诊断准等优点;经实践应用证明,该故障诊断系统操作简单、携带方便,是对某型装备电子组合进行测试和诊断的理想工具。     

基于粒子群优化算法的伺服系统测试点优选策略研究

针对某型雷达天线伺服系统测试点多,故障诊断需测试较多测试点而导致的故障诊断时间长,效率低的问题,提出了一种基于粒子群优化的测试点优选方法;该方法首先基于系统所需的故障诊断率和所能容忍的故障虚警率构建目标优化函数,其次利用粒子群算法对目标函数进行优化以选择最少的测试点完成故障定位和诊断;该方法避免了对所有测试点的测试,节省了测试时间,可在最短的时间内完成测试点的优选;仿真实验验证了算法的有效性。     

基于多频测试和神经网络的模拟电路故障诊断

多频测试使模拟电路响应的故障状态和正常状态差异最大化,而神经网络具有解决复杂分类问题的能力。结合两者优点,提出一种基于多频测试和神经网络的故障诊断方法:通过灵敏度分析指导多频测试矢量生成,选择最优测试激励;提取各测试节点响应的故障信息,利用神经网络对各种状态下的特征向量进行分类决策,实现对故障元件的检测和定位。实验结果表明,该方法对模拟电路故障诊断非常有效,具有很强的实用性。     

基于全局灵敏度的电路系统激励与测点优选

针对模拟电路系统级故障诊断问题,提出一种基于全局灵敏度的测试点与测试频率优选方法;利用Pspice软件进行参数分析,避免了电路的拓扑分析和冗繁的计算过程,节省了时间开销,综合考虑元件参数变化影响,定义了网络全局灵敏度的概念,并以此为依据比较不同频率下测点的故障诊断能力,实现测点与测试频率的优选;通过实验仿真验证了方法的有效性,结果表明新方法提高了对系统的故障识别率。      

基于边界扫描的电子系统故障诊断技术研究

电子系统的发展对其测试与故障诊断提出了更高的要求;边界扫描技术为芯片级、电路板级以致系统级测试提供了一套高效的标准化手段,但其应用也增加了电路的复杂性;以某电路板级系统为原型,进行了基于边界扫描的测试设计,构建了边界扫描测试系统;将贪婪策略应用于测试性优化设计中,通过置换简化、定性分离等方法,综合权衡设计复杂性和测试性改善;在互连测试实验中得到的结果与注入的故障模型相符,说明利用边界扫描机理能够准确地定位故障,得到了预期结果。     

基于微控制器的嵌入式边界扫描解决方案

为了解决电路板快速诊断维修问题,嵌入式测试正以全新的概念成为板级电路测试的研究方向;嵌入式测试性设计,是将自动故障检测和诊断功能内置于电路板中,利用嵌入式测试控制器,在UUT内部实现故障检测;边界扫描技术作为高密度电路板故障检测的主流技术,将结合嵌人式测试方法,成为板级乃至系统级故障检测的新发展方向;文章首先概述了嵌入式边界扫描技术,然后提出了一种基于微控制器的嵌入式边界扫描解决方案,阐述了嵌入式边界扫描的数据生成技术,最后以数字IO电路板为对象进行了测试性设计与验证,并给出结论;总体上,嵌入式测试以增强测试自动化、提高测试覆盖率和测试效率为目的,能够更好地降低产品整个寿命周期的测试维修成本。     

机载设备测试性建模与应用

测试性模型是进行测试性仿真、设计、分析、评估的基础和关键。该文描述了设备测试性建模方法与测试性建模流程,为实现对复杂系统的测试性分析及故障诊断,获取有指导意义的诊断策略服务实际应用。测试性设计中采用多信号流建模技术,分层次建立某型机载音频设备的测试性模型;对设备故障模式、故障影响的分析归纳,收集各层级设备故障模式样本形成FMEA分析表;运用计算机建模仿真工具辅助,构建了定量化的测试性模型;通过模型仿真获得被测设备故障检测率、隔离率以及相关故障诊断流程;经测试性指标对比分析及测试性试验验证,发现该测试性模型中薄弱环节,经过迭代模型、改进测试性方案后,显著提高了设备的测试性指标,满足设备的应用使用需求。     

基于故障特征信息熵的故障诊断策略优化方法

针对复杂电子设备的顺序故障诊断策略问题,为实现快速的故障检测与隔离,提出了一种基于故障特征信息熵的故障诊断策略树生成算法。该算法综合考虑测试费用和故障概率因素,依据故障特征信息熵的大小依次选择测试点来生成优化的故障诊断策略树。实例表明该算法可行,能以较低的测试费用和较少的测试步骤实现复杂电子设备的故障检测和隔离。     

基于相关性矩阵的火控计算机测试平台设计

为解决新型装甲车辆火控计算机在维修保障上存在的检测深度不足、效率低、可靠性不高等问题,设计了用于装甲车辆火控计算机部件级、板级性能检测和故障诊断的自动测试平台;平台以相关性矩阵模型为基础、故障特征最大信息熵为准则进行优化测试点,从而设计了性能测试模块,并为故障诊断模块中故障字典的建立提供了测试结果信息,完成了软件设计;该平台最终可将故障定位到元件,在使用过程中检测深入、操作简便、稳定可靠,为装甲车辆火控计算机的维修保障提供了有力的支持.     

故障传播有向图的故障定位研究

电路的故障诊断在实际工程应用中占有重要地位,而故障定位是电路故障诊断的主要内容.对故障定位的方法进行了详尽的研究.首先建立故障传播有向图,获取邻接矩阵;然后依据Warshall算法求得可达矩阵;最后将层次性分解技术、约束传播技术和中间寻优技术相结合对电路进行故障定位,实现了电路的故障诊断.应用结果表明,该方法方便、快速、可行,对复杂系统效果尤其明显.     

机载装备测试性模型设计与优化

现代机载武器高度集成化、层次化的特点使得多数外部设备无法对其添加足够的测试点以获取全部的故障诊断信息,导致自动检测效率低下。提出一种层次化测试性建模方法,通过对复杂系统层次划分,建立起包含全部测试属性的多层次测试性有向图模型。基于该有向图模型,分析模型中各单元模块与测试间的关系,建立故障-测试相关性矩阵并得到模型的测试性属性。利用模型测试点和测试项的优化反馈结果,更新测试设备中的测试程序集。在测试执行期间不断积累维修经验,修正故障概率,更准确地将故障定位到满足当前机载设备维修精度的层级。最后以某温控系统为例进行分析,对本文所提方法的有效性进行验证。结果表明,该建模方法将优化模型的可测试性,提高外部测试设备对机载装备的检测效率及维修深度。     

一种控制转换装置的自动测试与故障诊断初探

介绍了某控制转换装置测试仪的自动测试和故障诊断的设计思想,讨论了测试仪的硬软件设计中如何实现自动测试,以及利用FAN算法来计算故障定位测试向量的故障诊断思想和方法。该测试仪总体设计可靠性高,还有故障定位的功能,智能化程度高。可以在很大的程度上测试控制转换装置的功能和排除控制转换装置的故障。     

数字IO电路板的嵌入式测试性设计方案

近年来,随着DSP、FPGA等大规模集成电路的发展,电子系统的性能也在大大提高,但同时给电子系统带来了新的测试和故障诊断问题;为了解决电路板快速诊断维修问题,嵌入式测试正以全新的概念成为板级电路测试的研究方向;文中从嵌入式测试的基本概念出发,介绍了嵌入式边界扫描、非侵入式测试等先进的板级嵌入式测试技术,并阐述了模拟嵌入式测试性设计的难点和基础电路原则,同时给出了基于FPGA的嵌入式测试控制器设计方案;然后,面向数字IO电路板,针对其关键功能电路展开嵌入式测试性设计,简要说明了测试程序的开发与下载;根据测试验证结果,嵌入式测试性设计可以增强测试自动化、提高测试效率,从而能够更好地降低产品整个寿命周期的测试维修成本。     

模拟电路故障诊断的仿真研究

研究模拟电路故障诊断优化问题,模拟电路故障特征和故障诊断器之间密切相关,然而传统算法忽略两者之间的联系,无法获取最优故障诊断器,导致故障诊断正确率低.为了提高了模拟电路故障诊断正确率,提出一种特征和故障诊断器联合优化的模拟电路故障诊断算法.首先利用故障特征选择和分类器参数间的相互联系,建立故障诊断数学模型,然后采用遗传算法对模型进行求解,最后对具体电路故障进行仿真测试.测试结果表明,联合优化算法有效提高了模拟电路故障诊断正确率,为模拟电路故障诊断提供了一种新的工具.     

模拟电路故障字典开发平台

针对模拟电路板故障诊断和维修中存在的困难,引入基于故障字典法的模拟电路故障字典开发平台,该平台集成了电路模型图形化输入、元器件故障自动插入、交流频率自动选取、诊断测试点优选等关键技术,通过对电路的自动仿真与数据分析实现了模拟电路故障诊断用故障字典的自动生成;通过结合实际模拟电路板验证表明,应用陔平台可有效避免传统依赖人工分析进行故障诊断遇到的各种难题,对提高模拟电路板故障诊断效率以及实现模拟电路板的自动测试都具有重要意义。     

线性直流电源电路的分步故障定位新方法

提出了一种分步实施故障定位的线性直流电源电路故障诊断新方法.该方法根据线性直流电源电路的特点,通过计算机模拟仿真,提取电路(系统)在各种故障状态下的电路特征,由这些特征处理得到分步实施的测试点和测试步骤,以实现故障定位.故障定位仿真实例说明:此方法故障测试点少且选择灵活,所需数据存储容量小,故障诊断准确率高,亦适用于有较多半导体器件的大中规模的模拟电路.