一种模拟电路故障诊断中的测点选择方法技术

技术编号:10521800 阅读:154 留言:0更新日期:2014-10-08 18:57
本发明专利技术公开了一种模拟电路故障诊断中的测点选择方法,首先在预先设置的容差范围内,对电路进行故障模拟仿真,得到各故障下各测点的测量数据,然后采用基于启发式图搜索的测点选择算法选择测点,先初始化根节点,将根节点作为目标节点,采用测点集合中的所有测点作为后继节点来扩展目标节点,根据数据标识筛选每个后继节点对应测点的仿真数据,根据筛选出来的住址数据进行模糊组划分,得到模糊组的发生概率,计算每个后继节点的信息熵,选择信息熵最小的节点作为最优节点,并从测点集合中删除,将最优节点作为目标节点,继续进行扩展,直到信息熵为零或测点集合为空。本发明专利技术可以从测点优选得到最优测点选择方案,以较少的测点来实现故障诊断。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于模拟电路故障诊断
,更为具体地讲,涉及一种模拟电路故障 诊断中的测点选择方法。
技术介绍
故障字典技术属于测前仿真方法,是目前较为有效的模拟电路故障诊断方法。 故障字典的测点选择问题得到了广泛关注,而实践证明整数编码方法是测点选择的有 效工具。整数编码技术又源于模糊组概念,Hochwald等人在其文献中首先提出了模糊 组的概念,对于任何给定节点,可能存在许多故障在此节点上产生的故障信号(如电压 值等)很相近,从而导致这些故障在此节点上是不可区分的。这些故障就称为属于同一 个模糊组。如果考虑容差,那么一个故障在某个测点上产生的电压就可能在一定范围内 随机变化,多个故障的故障信号变化区域就有可能发生重叠,那么这些故障也称为属于 同一个模糊组。模糊组的确定可由蒙特卡罗仿真得到,该仿真需要考虑元件容差,测量 工具误差等因素。目前较常用的方法是如果两个故障产生的故障特征的差异小于某给 定阈值,就认为这两个故障属于同一个模糊组。对于目前普遍采用的电压特征方法,一 般认为当两个故障产生的电压差的绝对值小于0.7伏(二极管的导通电压)时就认为 这两个故障属于同一个模糊组且不可区分。因为对于不同电路可能有不同的电压区分 值,采用不同的故障特征(如电流)也会有不同的故障区分标准,在实际应用中根据需 要确定。 用一个例子来说明整数编码表技术。选取电压值作为区分故障的特征,假定某电 路存在8个潜在故障源( Sl?s8)和4个备选测点&?t4,表1是该电路的电压故障字典。 表1中,用表示电路正常工作。

【技术保护点】
一种模拟电路故障诊断中的测点选择方法,其特征在于,包括以下步骤:S1:在预先设置的容差范围内,对电路进行故障模拟仿真,得到无故障下和各故障源单独故障下各测点的测量数据V(n,m,i),其中,n表示故障sn的序号,n的取值范围为n=0,1,2,…,|S|,n=0表示无故障,|S|表示故障源数量;m表示每个故障下仿真序号,m的取值范围为m=1,2,…,MC,MC表示仿真次数;i表示测点ti的序号,i的取值范围为i=1,2,…,H,H表示测点数量;S2:采用基于启发式图搜索的测点选择算法选择测点,具体步骤包括:S2.1:设置图层次标签l=0;初始化根节点,根节点对应的信息包括:模糊组测点集合T={t1,t1,…,tH},模糊组中第p个故障第m次仿真的数据标识p的取值范围为1≤p≤|S|+1;将根节点记为目标节点Obj;S2.2:用测点集合T中的所有测点作为后继节点来扩展目标测点节点Obj,图层次标签l=l+1;S2.3:对于图层l‑1中目标节点Obj的模糊组划分结果,依次选择图层l中各节点对应的测点ti的仿真数据,对各个大小大于1的模糊组进行进一步划分,计算每个节点对应的信息熵,具体方法为:记原模糊组中故障数量为F,j′=1,2,…,Al‑1,Al‑1表示图层l‑1中目标节点Obj的模糊组数量,根据该模糊组中第f个故障第m次仿真在图层l‑1中的数据标识从测点ti、故障sf对应测量数据V(f,m,i)中筛选出数据标识的第m次仿真的测量数据,根据筛选出的测量数据得到测点ti在F个故障中每个故障下的测量数据极值,共计2F个极值,对极值数据去重,得到Q个极值,将极值作为测量数据的间隔,得到Q‑1个区间j的取值范围为j=1,2,…,Q‑1;判断筛选出的测点ti在各故障sf下的测量数据区间是否与区间相交,如果相交,则将该故障加入对应的模糊组Aj,否则不做任何操作;将最终得到的模糊组Aj中的故障数量记为|Aj|;如果|Aj|=0,删除该模糊组,否则对于模糊组Aj中第k个故障sj,k,k的取值范围为1≤k≤|Aj|,如果MC次仿真中第m次仿真对应的测量数据V(sk,j,m,i)落入模糊组Aj对应的区间设置初始数据标识否则设置初始数据标识分别将每次仿真的初始数据标识与进行与运算,得到图层l中第m次仿真的数据标识根据标识计算模糊组Aj的发生概率Prj,计算公式为:Prj=Σk=1|Aj|Σm=1MCdjkml|S|×MC]]>根据各模糊组的发生概率计算测点ti对应节点的信息熵,计算公式为:I(ti)=Σv=1AliPrvlog|Av|]]>其中Ali表示图层l中,选择测点ti所得到的模糊组总数;S2.4:对于图层l中各节点,选择信息熵最小的测点对应的节点作为最优节点,如果信息熵最小的测点有多个,则任意选择一个;从测点集合T中将测点删除;S2.5:判断最优节点对应测点的信息熵是否等于0或测点集合T是否为空集,当任意一个判断结果为是时,测点选择停止,进入步骤S2.5;否则将最优节点作为目标节点Obj,返回步骤S2.2;S2.5:回溯最优节点至根节点路径中包含的所有节点对应的测点,所得到的测点集即为最优的测点选择方案。...

【技术特征摘要】
1. 一种模拟电路故障诊断中的测点选择方法,其特征在于,包括以下步骤: 51 :在预先设置的容差范围内,对电路进行故障模拟仿真,得到无故障下和各故障源单 独故障下各测点的测量数据V(n,m,i),其中,η表示故障s n的序号,η的取值范围为η = 0, 1,2,…,I S I,η = 0表不无故障,I S I表不故障源数量;m表不每个故障下仿真序号,m的 取值范围为m = 1,2,…,MC,MC表示仿真次数;i表示测点t的序号,i的取值范围为i = 1,2,…,H,Η表示测点数量; 52 :采用基于启发式图搜索的测点选择算法选择测点,具体步骤包括: S2. 1 :设置图层次标签1 = 0 ;初始化根节点,根节点对应的信息包括:模糊组 =丨,测点集合T = {tp h,…,tH},模糊组中第ρ个故障第111次仿真的数 据标识= 1,P的取值范围为1彡P彡I S I +1 ;将根节点记为目标节点Obj ; S2. 2 :用测点集合T中的所有测点作为后继节点来扩展目标测点节点Ob j,图层次标签 1 = 1+1; S2. 3 :对于图层1-1中目标节点Obj的模糊组划分结果,依次选择图层1中各节点对应 的测点^的仿真数据,对各个大小大于1的模糊组进行进一步划分,计算每个节点对应的 信息熵,具体方法为: 记原模糊组』^中故障数量为F,j' = 1,2,…,Ακ,Ακ表示图层1-1中目标节点Obj 的模糊组数量,根据该模糊组中第f个故障第m次仿真在图层1-1中的数据标识,从 测点h、故障sf对应测量数据V (f,m,i)中筛选出数据标识= 1的第m次仿真的测量数 据,根据筛选出的测量数据得到测点^在F个故障中每个故障下的测量数据极值,共...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨成林田书林刘震龙兵周秀云
申请(专利权)人:电子科技大学
类型:发明
国别省市:四川;51

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1