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.     

容差条件下PSO算法诊断模拟电路单软故障方法

为了定量地诊断模拟电路中的单个软故障,提出一种容差条件下基于微粒群优化理论的诊断方法.首先通过灵敏度分析建立电路测试节点电压增量方程,以及模拟电路故障诊断的约束线性规划方程组;然后引入罚甬数,把微粒群算法应用到方程的求解中;最后估计出电路各元件参数的最小变化量,并与各元件容差范围相比较来定位故障元件.仿真实验结果表明.该方法兼顾故障元件的定位和故障元件参数变化量的估计,可以有效地实现模拟电路在容差条件下的软故障定量诊断.     

大规模直流模拟电路软故障区间诊断方法

为了解决大规模模拟电路软故障诊断困难的问题,提出一种网络撕裂法、区间故障状态描述和模糊神经网络相结合的直流模拟电路软故障诊断方法.首先仿真出可能的故障元件单独在其全局取值范围内变化时对应的子网络中所有可测节点的电压区间值,再根据元件参数容差将电压区间值拆分成多个子区间,从而实现了元件故障状态的完整描述;考虑到神经网络难以处理区间数据的问题,先利用模糊算法对输入信号进行预处理,再采用神经网络来实现故障元件定位.最后通过电路诊断实例,验证了该方法的有效性.     

一种模拟滤波器电路的故障诊断方法

针对模拟滤波器电路,提出了一种基于测前仿真和测后仿真相结合的故障诊断方法;在测前仿真环节,通过仿真获取电路正常状态及故障状态的幅频响应曲线,引入“区别度”计算电路故障状态和正常状态的区分程度,从而确定电路的可测故障集,并通过频率选择建立可测故障集的故障字典;在测后仿真环节,通过不同频率的激励获得电路故障状态的测试数据,再利用“区别度”计算测试数据与故障字典中各故障特征的区分程度,通过最小“区别度”实现故障检测及故障元件的定位;最后通过一个滤波器电路仿真实例,基于PSpice仿真和Matlab程序计算实现了基于测前仿真的可测故障集确定和故障字典建立,以及基于测后仿真的故障检测和故障元件定位,验证了文章提出方法的实用性。     

基于电流源激励的BP神经网络模拟电路故障诊断

针对传统故障字典法对模拟电路故障诊断时存在的缺陷提出了新的故障字典法;将电流源激励下二端口网络输入端和输出端的电压增益比作为故障特征信息,在此基础上先直流测试,后利用BP神经网络交流测试;该方法充分考虑了电路元件的容差,减轻了BP神经网络诊断故障的负担,提高了故障诊断的速度、准确率以及故障覆盖率;利用MATLAB和PSPICE工具对该方法进行实例仿真,结果表明其能够实现快速、准确的故障定位。     

一种基于贝叶斯决策理论的模糊集划分方法

1引言故障诊断字典法是模拟电路故障诊断中具有较高实用价值的方法，该法对含一定容差的线性、非线性电路的硬故障有较好诊断能力．其实施步骤包括：故障集与激励信号选择、模糊集划分、节点优选、故障隔离、故障字典建立、根据测试向量诊断故障[1]．其中模糊集划分是字典法实施的关键，它将直接影响节点优选、故障隔离及故障字典的建立．而故障字典则是最终诊断的依据，所以模糊集划分的合理性将关系到故障诊断的有效性．2传统模糊集划分法由于模拟电路元件参数具有容差，造成电路实际响应也具有容差，使得计算值和测量值不一致．而且由于…     

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。     

SS诊断策略在非线性电路中的应用研究

研究模拟电路故障诊断问题,非线性一直是制约模拟电路故障诊断技术发展的关键问题之一.传统故障诊断中,灵敏度序列(Sensitivity Sequence,SS)诊断策略集中在线性电路的故障诊断,但是对于非线性电路的故障诊断,仍缺乏相关研究.为此对非线性电路中应用SS诊断策略进行了研究,从分析非线性元件参数特性出发,引入分段线性迭代的方法构建元件的线性模型,采用戴维宁和诺顿定理进行模型的等效替换;分段进行测前仿真,构造故障字典.理论推导以及试验结果证明,采用分段线性迭代方法构建非线性元件的分析模型,避免了在诊断过程中求解繁复的非线性代数方程或非线性微分方程,为在非线性电路应用SS诊断策略提供了有效的分析模型;借助工作域以及对带有容差的一般情况的分析和研究,进一步完善了非线性电路中SS诊断策略的应用;所提的方法,能够快速准确地提取非线性电路故障的灵敏度特征,提高故障识别和隔离的效率.     

基于斜率故障模型的模拟电路软故障字典法

提出了一种新的模拟电路故障字典法。与传统方法不同,该方法利用两个节点电压之间的关系函数作为故障特征。对于线性模拟电路,节点电压关系函数为一次函数,函数的斜率可以作为故障模型,同时可以诊断硬故障和参数(软)故障。由于模拟电路存在容差,最小直线距离法可以用于处理电路中的容差问题。     

基于电路功能的分区诊断故障字典法

本文提出了一种基于电路功能分区诊断并建立直流故障字典,分步实施故障定位的电路故障诊断方法.该方法是在构成整个直流故障字典时,通过对电路的分析并结合对故障字典的计算机辅助分析,按电路功能将故障字典划分为若干个相互独立的故障小字典,对应不同的电路区域.实时诊断中先故障区域再故障元件,分步实施故障定位,减少了测试点,提高了实时故障诊断的效率.     

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。     

基于数字孪生的Buck电路故障诊断方法

针对Buck电路故障诊断方法存在计算量大和准确率低等问题,提出了一种基于数字孪生的Buck电路故障诊断方法。首先,通过Matlab/Simulink软件平台建立Buck电路的数字孪生模型,并根据Buck电路元器件标称值设置数字孪生模型初始参数;然后,将采集的Buck电路输出电压信号及运行状态映射到数字孪生模型中,根据数字孪生模型与Buck电路的输出电压建立目标函数,并利用Levenberg-Marquart算法迭代优化目标函数,实现数字孪生模型的更新,最终实现Buck电路元器件参数估计;最后,比较数字孪生模型得到的参数估计值与Buck电路元器件标称值,若二者之差超过标称值20%,表明元器件失效,从而实现Buck电路故障诊断。实验结果表明,该方法对Buck电路元器件参数具有较高的估计精度与诊断可靠性。     

TPS自动生成平台上的模糊故障字典法

目前数字系统的故障诊断和测试性设计技术已经比较成熟,而模拟系统的故障诊断,尽管起步较早,但进展缓慢。这主要由于参数值的连续变化、反馈和非线性等原因,使得模拟系统的故障诊断相对比较复杂。目前已经提出了多种诊断方法,故障字典法即为其中的一种,它通常用于直流电路硬故障的诊断。由于故障因素和容差因素互相交迭,具有一定的模糊性,这给故障字典的应用带来一定的困难。提出了一种基于模糊故障字典的模拟电路故障诊断方法,用模糊故障字典取代传统的故障字典,适用于模拟电路单故障的故障诊断及故障隔离,便于计算机辅助诊断。     

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。     

某型飞机武器控制系统执行组件测试仪

某型飞机武器控制系统执行组件测试设备在测试诊断过程中,操作复杂且需人工排除故障,因此测试诊断效率低下。为了提高测试诊断效率,设计了某型飞机武器控制系统执行组件测试仪。首先,基于执行组件接口信号分析,获得测试需求,设计了执行组件测试仪的系统结构和工作原理;然后,搭建了以STC89C51单片机为控制核心,具有8路开关量输入和输出功能的硬件电路,并且在Keil编程环境下采用C语言开发了包含测试和诊断模块的系统软件;最后,采用多路测试技术和故障字典法,设置执行组件故障,并通过测试仪的按键控制模块模拟所有可能的测试情况,验证了执行组件测试仪的有效性。实际使用表明,该测试仪可自动故障定位到元器件级,有效提高测试诊断效率。     

数模混合电路故障字典生成技术的研究

复杂装备中复杂模拟和数模混合电路的应用,在提升装备性能的同时,也对电路故障诊断提出了更高的挑战;通过研究数模混合电路故障仿真和信号处理等关键技术,实现了具有标准文件数量、内容和格式的故障字典自动生成功能;故障字典具有规范性和实用性等特点,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;试验验证表明,文中所述技术具有很好的实用与推广价值。     

非线性电路的神经网络故障诊断方法

针对非线性动态电子电路,提出一种基于神经网络的故障诊断方法。通过故障字典的建立,对电路故障响应进行预处理后得到的故障特征作为神经网络的输入,然后利用神经网络对各种状态下的特征向量进行分类决策,对故障类别进行辨识,并对电路进行了可测性分析,从而实现非线性电路的故障诊断。详细的仿真过程及结果表明, 该方法有效地解决了非线性电路辨识难的问题,能较好地对故障模式进行分类,取得了满意的诊断效果。     

应用决策层信息融合的模拟电路故障诊断实现

研究了基于多类电量测试信息及其多诊断方法融合的模拟电路故障诊断。获取可及节点电压,运用K故障诊断法进行故障在线检测与初步定位,再离线测量电路在不同的测试频率下输出对输入的增益,运用最小标准差法进行诊断。由所提故障隶属函数得到基于各类测试信息的元件故障隶属度,以此计算D-S证据理论中各传感器的信度函数分配,再运用D—S合成法则实现融合诊断。模拟实验结果表明：所提融合诊断方法大大提高了故障定位的准确率。     

模拟电路故障诊断仪的设计

提出一种实用的分层故障字典诊断模型。首先进行子网络撕裂，缩小字典规模，随后运用交流故障字典法划分故障模糊集，最后运用直流故障字典法定位故障元件。该诊断模型有效地克服了传统故障字典方法中字典规模过于庞大的缺点。并且便于实现模拟电路的自动测试，故障定位准确率高。文中同时阐述了算法的应用和软硬件设计要点，并在某高炮控制系统模拟电路故障诊断中得到了应用。