基于時(shí)頻分析和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的模擬電路故障診斷及可測(cè)性研究.pdf

1、近幾十年以來(lái)，模擬電路故障診斷理論和方法研究一直是國(guó)際電路測(cè)試領(lǐng)域中極具挑戰(zhàn)性的熱門(mén)課題?，F(xiàn)代電子和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展促進(jìn)了片上系統(tǒng)、混合集成電路的大量涌現(xiàn)，由此對(duì)電路測(cè)試提出了更高、更新的要求，研究高效、順應(yīng)電路發(fā)展需求的故障診斷理論和方法迫在眉睫。經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，模擬電路測(cè)試已經(jīng)取得了一定的研究成果，但也出現(xiàn)了許多常規(guī)或傳統(tǒng)故障診斷理論和方法難以解決的新理論研究課題，諸如模擬電路的多故障和軟故障診斷，非線性模擬電路的故障診斷等。以

2、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)為代表的計(jì)算智能技術(shù)為模擬電路故障診斷提供了一條有效途徑，受到學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注。本論文以現(xiàn)代測(cè)試技術(shù)、信號(hào)處理、系統(tǒng)辨識(shí)和可測(cè)性分析等理論為基礎(chǔ)，以基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的模擬電路故障診斷為主線，深入研究了模擬電路(線性和非線性)的特征提取、故障診斷方法及可測(cè)性問(wèn)題。作者所做的工作包括如下四個(gè)方面： 1．研究了模擬電路特征提取和故障診斷方法，包括： (1)從頻域角度，直接提取頻率響應(yīng)曲線的有效點(diǎn)實(shí)現(xiàn)故障特征提取，利用神經(jīng)網(wǎng)

3、絡(luò)進(jìn)行模擬電路故障診斷，實(shí)例驗(yàn)證了該方法的有效性。 (2)從時(shí)域角度，利用主元分析對(duì)電路特征參數(shù)降維處理，提高了診斷效率。 (3)從聯(lián)合時(shí)頻分析角度，利用小波變換對(duì)電路響應(yīng)進(jìn)行消噪處理和故障特征提取，提出基于小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的模擬電路故障診斷方法。 (4)從神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的角度，研究了特征評(píng)價(jià)和特征提取方法，將電路故障模式識(shí)別問(wèn)題的復(fù)雜性轉(zhuǎn)移至特征處理階段，故障診斷實(shí)例驗(yàn)證了該方法。 以上從四個(gè)不同的角度研究了模擬

4、電路的故障特征提取方法，不斷優(yōu)化故障特征，從而有效地提高了故障診斷效率。 2．研究了基于最大故障信息量的模擬電路故障診斷方法。 本文提出一種模擬電路二元樹(shù)故障診斷法，利用二元樹(shù)的信息傳遞性快速地從電路的最大故障信息量特征群中定位故障點(diǎn)。另外，本文還研究了模糊圖在模擬電路故障診斷中的應(yīng)用，尋找具有最大故障信息量的最強(qiáng)路徑從而確定故障源，有效地實(shí)現(xiàn)了模擬電路故障診斷。 3．研究了基于非線性電路頻域核的故障特征提取和故

5、障診斷方法。 利用Volterra級(jí)數(shù)辨識(shí)非線性模擬電路，提取電路各階頻域核作為故障特征，預(yù)處理后輸入神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行故障診斷。該方法有效地解決了非線性電路辨識(shí)難的問(wèn)題，能較好地對(duì)故障模式進(jìn)行分類，取得了滿意的診斷效果。 4．研究了模擬電路的可測(cè)性問(wèn)題。 針對(duì)支路診斷法，分析了模擬電路的可測(cè)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和可測(cè)拓?fù)錀l件，提出了可測(cè)性分析和可測(cè)性設(shè)計(jì)方法。研究表明，該方法對(duì)于指導(dǎo)模擬電路可測(cè)性設(shè)計(jì)及故障診斷均有重要的實(shí)際意義