發(fā)布時(shí)間：2020-06-30 02:27

【摘要】：模擬電路故障診斷是一項(xiàng)十分復(fù)雜、困難,但又非常重要的工作。據(jù)統(tǒng)計(jì),在數(shù)�；旌想娐分�,80%的故障會(huì)發(fā)生在模擬電路部分,而對應(yīng)的電路測試時(shí)間開銷可占至總測試時(shí)間的80%。目前,受到電路參數(shù)連續(xù)性等的影響,模擬電路的故障診斷研究進(jìn)展并不順利。本論文首先基于電路電壓響應(yīng)中的幅度和相角信息,提出了一種新的故障電壓模型用于模擬電路故障診斷,同時(shí)對其中涉及的容差處理和可測性分析問題也進(jìn)行了深入討論。作者所做的工作包含以下幾個(gè)方面:1、內(nèi)容一:在線性模擬電路相量分析的基礎(chǔ)上,提出了一種新的故障電壓建模方法。其中,硬故障電壓響應(yīng)可在未實(shí)際發(fā)生之前,通過添加輔助激勵(lì)或輔助支路,并進(jìn)行電路電壓測量的方法來估計(jì),而利用這些硬故障電壓,可建立起連續(xù)的模擬電路軟故障電壓響應(yīng)表達(dá)。該故障建模的方法具有推導(dǎo)簡單,應(yīng)用方便的優(yōu)點(diǎn)。2、內(nèi)容二:進(jìn)一步地,通過考察最常見的單故障以及雙故障模型,提出了兩種新的故障診斷算法,并最終給出了建立線性模擬電路中K故障模型(K=3,如三故障)的一般性思路。最后的實(shí)例驗(yàn)證表明,本文提出的故障模型和診斷算法,在容差環(huán)境下應(yīng)用時(shí),故障元件定位準(zhǔn)確,故障參數(shù)定值偏差小。3、內(nèi)容三:在內(nèi)容一和內(nèi)容二的基礎(chǔ)上,本文還在非線性模擬電路中,提出了非線性電阻和非線性受控源的故障電壓建模思路。與線性模擬電路的故障建模類似,這里討論的兩種非線性電路元器件的故障電壓建模,也具有建模簡單高效的特點(diǎn)。通過本文提出的非線性元器件故障電壓建模和最小距離法,解決了在直流測試條件下的故障診斷問題。實(shí)例驗(yàn)證證明,故障診斷簡單準(zhǔn)確。4、內(nèi)容四:在內(nèi)容一和內(nèi)容二故障電壓建模的基礎(chǔ)上,本文得到了對應(yīng)的故障電流建模結(jié)果,并由此提出了一種新的電路可測性矩陣。實(shí)例驗(yàn)證表明,利用該電路可測性矩陣進(jìn)行典型電路的可測性分析研究,得到了與傳統(tǒng)方法完全一致的結(jié)論,分析也非常方便。5、內(nèi)容五:本文提出了一個(gè)網(wǎng)絡(luò)化建模表達(dá)故障診斷(檢測與隔離)信息的新思路,并根據(jù)其“網(wǎng)絡(luò)參數(shù)”設(shè)計(jì)新的測點(diǎn)優(yōu)選算法。統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)和具體的電路實(shí)例都表明,與基于故障編碼字典的熵算法和基于熵+排除法的測點(diǎn)選擇算法相比,新提出的測點(diǎn)優(yōu)選算法能得到了更優(yōu)的測點(diǎn)選擇結(jié)果。最后,本文還基于內(nèi)容一中的電路故障模型,提出了新的測試頻率選擇方法。這里,測試頻率選擇則意味著,以減少共同模糊故障對數(shù)為優(yōu)化目標(biāo),進(jìn)行輸入測試頻率組合優(yōu)化。這需要優(yōu)化對應(yīng)矩陣的數(shù)值列秩或最小非零奇異值。6、內(nèi)容六:基于斜率故障模型和內(nèi)容一提出的電壓故障模型,本文提出一種對幅度相位特征,都同時(shí)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)有效估計(jì)的容差處理辦法。之后,分別估計(jì)采用不同故障模型時(shí),所對應(yīng)的信號模值增量之比和相角差的數(shù)值變化區(qū)間。這些數(shù)值變化區(qū)間,作為電路故障診斷特征用于構(gòu)建故障字典,進(jìn)行測點(diǎn)選擇和故障檢測與隔離分析,用于故障診斷。實(shí)例分析表明,采用不同的信號模值增量之比特征和相角差特征進(jìn)行統(tǒng)計(jì)估計(jì),有時(shí)可以帶來更好的測點(diǎn)選擇結(jié)果,或提供更可靠的故障檢測與隔離效果。
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN710


本文編號：2734718