模擬電路性能退化型故障診斷方法研究.pdf

1、隨著電子工業(yè)的發(fā)展，電子元器件朝著數(shù)字化、集成化、微型化的方向發(fā)展，電子產(chǎn)品和設(shè)備的復(fù)雜性越來(lái)越高，模擬電路由于它的某些功能不可替代，在整個(gè)配套系統(tǒng)中仍扮演著重要的角色和占有重要的位置。理論分析和實(shí)際應(yīng)用表明，模擬電路比數(shù)字電路更易出現(xiàn)故障，且模擬電路的測(cè)試成本要比數(shù)字電路大得多。模擬電路的故障類型通常是模擬元器件的參數(shù)發(fā)生一定程度漂移而引起的性能退化型故障，這類故障屬于元件級(jí)的早期故障，一般不容易被察覺(jué)，卻是影響系統(tǒng)可靠性和安全性的潛

2、在隱患。我們希望能及時(shí)檢測(cè)出這些隱患并進(jìn)行有針對(duì)性的維護(hù)和維修，這樣既確保了系統(tǒng)的安全可靠，又極大程度地節(jié)約了檢測(cè)時(shí)間和維修成本，因此，研究模擬電路故障診斷技術(shù)具有很強(qiáng)的實(shí)際需求和現(xiàn)實(shí)意義。
　　 本文重點(diǎn)研究模擬電路中性能退化型故障的診斷技術(shù)，利用計(jì)算機(jī)仿真平臺(tái)，著眼于實(shí)際應(yīng)用效果，主要對(duì)以下問(wèn)題進(jìn)行了研究:
　　 (1)針對(duì)線性模擬電路性能退化型故障的診斷問(wèn)題進(jìn)行研究，提出了基于靈敏度分析的故障字典構(gòu)造方法，通過(guò)構(gòu)造

3、比較電路，并結(jié)合網(wǎng)絡(luò)撕裂法實(shí)現(xiàn)了多個(gè)故障元件的定位和故障參數(shù)的辨識(shí)。通過(guò)測(cè)量可及測(cè)試點(diǎn)的電壓，計(jì)算原電路和比較電路的電壓增量之比即可定位故障元件，求解節(jié)點(diǎn)電壓增量方程可得到故障元件的參數(shù)漂移量。
　　 (2)將希爾伯特-黃變換應(yīng)用于模擬電路故障診斷領(lǐng)域，提出了基于希爾伯特-黃變換的故障特征提取方法，并結(jié)合BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)了單個(gè)和多個(gè)故障元件的定位。該診斷方法測(cè)試條件寬松，只需一個(gè)可及測(cè)試點(diǎn)，線性電路和非線性電路均適用，診斷精度比

4、較理想。
　　 (3)提出了一種基于希爾伯特-黃變換的模擬電路故障元件參數(shù)估計(jì)方法，實(shí)現(xiàn)了單個(gè)故障元件的參數(shù)估計(jì)。通過(guò)擬合曲線法得到元件參數(shù)和Hilbert邊際譜能量之間的關(guān)系方程，該方程作為參數(shù)估計(jì)方程。定位單個(gè)故障元件之后，將待測(cè)電路的輸出電壓信號(hào)經(jīng)希爾伯特-黃變換處理得到Hilbert邊際譜能量，代入?yún)?shù)估計(jì)方程并求解，即可得到故障參數(shù)值。該方法對(duì)于線性模擬電路和非線性模擬電路均適用，故障參數(shù)估計(jì)精度較高，且只需要一個(gè)可及