面向故障诊断的测试流程自动生成技术研究

论文摘要

自动测试技术的发展促进了自动测试系统与故障诊断系统之间的整合,传统的按部就班式的自动测试过程将被需求更为明确,配置更为灵活的方法所取代。本文就面向故障诊断的测试流程自动生成技术进行了系统的研究,进行了相关设计方法的探索,取得了较好的结果。首先,论文提出了基于单个组件上信号及故障间相互影响关系的建模方法,将系统模型的复杂度分解到各个组件上,减小了建模的规模和工作量。以此为基础,结合遗传算法开展了系统测试性分析与设计方面的研究,提出了计算故障检测率和隔离率的算法,并利用仿真手段得到了优化的测点配置方案。随后,论文研究了基于测试的故障隔离算法,利用已配置的测点进行故障的定位与隔离。为在复杂系统中验证算法的有效性,建立了基于“事件-响应”的系统行为模型作为故障模拟与仿真技术的支撑。为使面向故障诊断的测试过程最小化,论文就测试流程的优化技术展开了研究,提出了基于状态空间搜索的优化方法,从有限组潜在解中搜寻对应指标最优的测试流程方案。最后,探讨了测试流程自动生成的实现技术,并通过一个工程实例对论文的整体研究结果进行了综合验证。研究结果表明文中所提方法具备一定的实用价值,能够有效提高自动测试的效率。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景与意义
• 1.2 相关研究工作综述
• 1.2.1 飞行器控制系统的测试技术
• 1.2.2 飞行器控制系统的故障诊断技术
• 1.3 论文的主要工作
• 第二章 被测对象建模技术研究
• 2.1 引言
• 2.2 系统关系描述模型
• 2.2.1 组件关系描述模型基础
• 2.2.2 关系描述模型的综合
• 2.3 应用实例
• 2.4 本章小结
• 第三章 系统可测试性分析与设计
• 3.1 引言
• 3.2 参数指标定义与说明
• 3.2.1 测点数量
• 3.2.2 测试成本
• 3.2.3 故障检测率
• 3.2.4 故障隔离率
• 3.3 系统测点配置方案优化
• 3.3.1 遗传算法
• D和隔离率f_I'>3.3.2 计算个体对应的故障检测率f_D和隔离率f_I
• 3.3.3 测点配置数量优化
• 3.3.4 测点配置成本优化
• 3.4 本章小结
• 第四章 基于测试的故障隔离算法与仿真验证
• 4.1 引言
• 4.2 故障隔离算法
• 4.3 故障仿真
• 4.3.1 系统行为模型
• 4.3.2 基于行为模型的故障仿真
• 4.3.3 故障仿真结果分析
• 4.4 本章小节
• 第五章 面向故障现象的测试流程优化技术研究
• 5.1 引言
• 5.2 信号状态传播特性
• 5.3 测试流程优化
• 5.3.1 优化对象数学模型
• 5.3.2 优化目标函数
• 5.3.3 优化约束条件
• 5.3.4 基于状态空间搜索的优化算法
• 5.4 优化仿真实例
• 5.4.1 不同测试流程方案的比较
• 5.4.2 与传统测试方法的效率比较
• 5.5 本章小结
• 第六章 测试流程自动生成实现技术研究
• 6.1 引言
• 6.2 飞行器地面测试系统
• 6.3 测试流程设计
• 6.4 测试流程自动生成算法
• 6.4.1 测试流程的组织
• 6.4.2 深度优先搜索算法
• 6.4.3 算法的计算机实现
• 6.5 工程实例
• 6.5.1 试验方案
• 6.5.2 试验结果
• 6.6 本章小结
• 第七章 总结与展望
• 7.1 工作总结
• 7.2 进一步研究展望
• 致谢
• 参考文献
• 作者在学期间取得的学术成果