基于故障字典法的模拟电路测试方法研究

论文摘要

模拟电路测试方法是对模拟电路中的故障进行诊断的一门理论技术。而模拟电路由于元件具有容差、非线性等原因,使得模拟电路的故障诊断比数字电路复杂得多,且发展比较缓慢,应用也不够广泛。但是,在一个完整的电路系统中,数字电路并不能完全取代模拟电路。本课题主要研究了模拟电路的测试方法,重点对故障字典法的关键技术进行了实用性研究,并把这种研究应用到民航机载电子设备故障测试中,对提高民航飞机电子系统的安全性和可靠性具有重要意义。本课题首先分析了模拟电路测试方法的发展和现状,结合模拟电路故障诊断的基本原理和概念,对模拟电路测试方法进行了分类分析,重点分析了直流和交流两种故障字典法,最后选择了典型且具有应用价值的直流故障字典法进行实用性研究。然后在充分研究传统直流故障字典法原理的基础上,对字典法中的关键技术展开了实用性研究,主要包括两个方面:一是用引入F统计量的动态模糊聚类分析法对传统的模糊集划分进行改进;二是在此模糊集的基础上,建立起测试点优选的数学模型,并提出一种新的测试点优选算法。最后在分析了传统故障字典法和改进故障字典法的优缺点之后,结合实际航空通讯板卡上的放大电路进行仿真,成功解决了传统模糊集划分和测试点选取不够优化的问题,提高了模拟电路系统的故障诊断能力。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景及意义
• 1.2 模拟电路测试方法的发展现状
• 1.3 主要内容及论文结构
• 第二章 模拟电路测试方法研究
• 2.1 故障测试的基本原理
• 2.2 模拟电路故障测试的基本概念
• 2.2.1 故障产生的原因和特征
• 2.2.2 故障类型和可及测试点
• 2.2.3 故障诊断测试的要求
• 2.3 模拟电路测试方法分类分析
• 2.4 故障字典法的原理分析
• 2.4.1 直流故障字典法的原理分析
• 2.4.2 交流故障字典法的原理分析
• 2.4.3 故障字典法的选定
• 2.5 本章小结
• 第三章 故障字典法关键技术的实用性研究
• 3.1 容差问题的影响与容差分析
• 3.1.1 容差问题对传统模糊集划分的影响
• 3.1.2 蒙特卡罗分析法的电路容差分析
• 3.2 基于动态模糊聚类分析的模糊集划分
• 3.2.1 模糊聚类分析数学模型的分析
• 3.2.2 最佳划分阈值的确定
• 3.2.3 模糊集划分方法的确定
• 3.3 测试点优选算法的设计
• 3.3.1 模糊集的描述函数和故障区分度的提出
• 3.3.2 节点优选算法数学模型的建立
• 3.3.3 节点优选算法的设计
• 3.4 本章小结
• 第四章 基于故障字典法的电路实例仿真
• 4.1 Pspice仿真软件介绍
• 4.2 波音737通讯板卡电路实例仿真
• 4.2.1 实例电路的仿真分析
• 4.2.2 基于传统故障字典法的仿真
• 4.2.3 基于改进故障字典法的仿真
• 4.3 仿真分析
• 4.4 本章小结
• 结论
• 致谢
• 参考文献
• 附录
• 在校期间科研工作