基于遺傳算法和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的模擬電路故障診斷方法研究.pdf

1、隨著電子元器件的制造工藝的不斷提升，各種電路的集成度日益加大，尤其模擬電路的結(jié)構(gòu)愈加復(fù)雜，因此與模擬電路故障診斷技術(shù)相應(yīng)的研究愈發(fā)重要。面對(duì)傳統(tǒng)的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)用于電路診斷的諸多缺點(diǎn)，如診斷效率不高、達(dá)不到有效收斂。各種BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)改進(jìn)算法不斷出現(xiàn)，如附加動(dòng)量法、統(tǒng)計(jì)算法和競(jìng)爭(zhēng)BP算法等等?？傮w上講，這些算法通過(guò)隨機(jī)選取BP網(wǎng)絡(luò)的權(quán)值和閾值，對(duì)學(xué)習(xí)速率加以改進(jìn)，雖取得一定的診斷效果，但是沒(méi)有優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，隨時(shí)調(diào)整權(quán)值和閾值以使得網(wǎng)絡(luò)達(dá)到最

2、佳。因此本文從優(yōu)化BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的權(quán)值和閾值方向做工作，將遺傳算法用于優(yōu)化BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來(lái)進(jìn)行模擬電路故障診斷，達(dá)到高效率、高精度的診斷目的。本文主要研究?jī)?nèi)容為以下幾點(diǎn):
　　(1)對(duì)模擬電路運(yùn)用電路仿真設(shè)計(jì)軟件OrCAD進(jìn)行原理圖繪制，再對(duì)該電路進(jìn)行直流靈敏度分析，并根據(jù)元器件的直流靈敏度分析結(jié)果來(lái)構(gòu)造故障類型。
　　(2)將模擬電路進(jìn)行蒙特卡洛(MC)分析，得到各種故障狀態(tài)下的電路參數(shù)信息，整合利用這些信息，將其分為訓(xùn)練樣本

3、集和測(cè)試樣本集。
　　(3)用傳統(tǒng)的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)電路進(jìn)行故障診斷，觀察傳統(tǒng)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練步長(zhǎng)、訓(xùn)練曲線誤差，記錄其故障診斷率。
　　(4)用簡(jiǎn)單遺傳算法(SGA)對(duì)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化，使得BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的權(quán)值和閾值得到最優(yōu)值，網(wǎng)絡(luò)達(dá)到全局最優(yōu)解。然后用該網(wǎng)絡(luò)對(duì)電路進(jìn)行故障診斷，觀察應(yīng)用該算法對(duì)電路的診斷，記錄其故障診斷效果。
　　(5)改進(jìn)簡(jiǎn)單遺傳算法的編碼方式，用實(shí)數(shù)編碼及其與之相應(yīng)一系列的遺傳操作算子來(lái)對(duì)BP