专利名称：一种基于故障编码的模拟电路故障测试节点选择方法
技术领域：
本发明涉及一种基于故障�：嗦氲哪Ｄ獾缏凡馐越诘阊≡穹椒ǎ源〔馐越诘愕墓收夏：孔疃嗉肮收夏：讲钭钚∥畔妊≡癫馐越诘阍颍≡褡钣诺牟馐越诘慵�。
背景技术：
作为电网络理论的一个非常重要分支，模拟电路故障诊断由于其方程可解性问题的瓶颈限制，直到1962年，R. S. Berkowitz等人提出了模拟电路故障诊断的可解性需求，电网络理论部分才有了新的分支——故障诊断。1979年Navid和Willson给出了对于线性电阻电路而言，电路元件参数值可解的充分条件，为模拟电路故障诊断奠定了理论基础。目前，模拟电路故障诊断已经称为国际国内领域研究的热点问题之一。模拟电路故障诊断通常包含三个主要的步骤测试变量的采集与存储；测试节点的选择；故障隔离。对于等效故障的节点选择，必须选择不同的测试节点才有可能完成故障隔离，所谓等效故障指的是如果某两个故障在相同的�：校蛘饬礁龉收暇哂邢嗤墓收咸卣鳎豢汕�。因此节点选择的最终目的是通过一定的算法选择合适的节点，达到分离所有故障的目的。通常，电路中并不是所有的节点都是待选节点，对于所有待选节点进行数据的采集也是不现实的，而故障测试节点选择的好坏直接影响到电路故障检测的性能。目前，测试节点的选择主要是将大量�：搅街浣星蠼辉怂愕玫剑牵梅椒ú坏怂懔看螅氖背ぃ乙椎贾孪低车氖凳闭锒闲Ч睿岩源锏绞导视τ玫囊螅� 适用范围�。涣硗猓捎谠诓馐越诘愕难≡窆讨校狈ρ≡衽芯荩裕玫降牟馐越诘慵皇亲钣诺�。
发明内容
为了克服现有技术存在的上述缺陷，本发明提供一种运算量较�。氖倍蹋视梅段Ч愕幕诠收媳嗦氲哪Ｄ獾缏饭收喜馐越诘阊≡穹椒ā１痉⒚鞯募际醴桨甘瞧浒ㄒ韵虏街�
(1)采集测试变量对待测电路每个待选节点处，采集各类故障状态下的电压测试变
量；
(2)对所有待选节点，划分节点故障�：�
(3)删除已可隔离的故障模式；
(4)建立待选节点与待隔离故障关系表格；
(5)将待选节点与待隔离故障关系表格重排，具有优先级较高的节点排在行号较小的位置；
(6)节点选择对已经排列好的测试节点与故障模式关系表格，优先选择行号小的节点作为测试节点，并更新故障代码；(7)判断所有故障代码是否唯一如果不是，则返回步骤(3)；如果是，说明所选节点已具备隔离所有故障的能力，则选择过程结束。所述步骤(1)中电压测试变量的采集通过数据采集板或计算机仿真完成。所述步骤(1)中，对待测电路每个待选节点处，可采集各类故障状态下的电流测试变量，用来代替电压测试变量。所述步骤(2)中，节点故障�：幕址椒ㄎ谝丫杉降缏匪写〗诘阍诓煌收夏Ｊ较碌牡缪共馐员淞恐岛螅悦扛龃〗诘阒葱幸韵虏街�
(a)以正常工作模式下的电压测试变量值为中心，从中心值向左右各扩展0.7V(V表示电压单位伏特)，得到第一个�：颍阉鞯缪共馐员淞柯淙敫媚：虻乃泄收夏Ｊ剑玫降谝桓龉收夏：�
(b)再取一个未归入故障�：墓收夏Ｊ剑∑洳馐员淞恐底魑碌哪：虻闹行模� 上下各扩展0. 7V (V表示电压单位伏特)作为新的�：颍⑺阉鞯缪共馐员淞柯淙敫媚：虻钠渌收夏Ｊ剑玫叫碌墓收夏：�(在具体操作的过程中，如果两个相邻的�：虻谋呓缬兄氐徊娴那颍虼嬖诮徊姹呓绲牧礁瞿：蚋髯韵蛑行闹凳账酰敝亮礁瞿：虮呓缰溆�0. IV以上的缝隙)。(C)不断重复第(b)步，直至所有故障模式均包含在确定的故障�：�。每个节点所划分的故障�：募希唇诘愎收夏：Ｋ霾街�(3)中，可隔离的故障模式判别依据是当某个故障�：兄话恢止收夏Ｊ绞保蚋霉收夏Ｊ骄褪强筛衾氲�。所述步骤(4)中，建立待选节点与待隔离故障关系表格的具体操作为对于N个待选节点，M种待隔离故障模式的情况，建立N行M列的表格，其中每个待选节点占一行，每种故障模式占一列，表格中的内容为故障在对应节点中的故障�：嗪�。所述故障�：嗪诺母拍钗偕枥媒诘� 处采集的测试变量一共可以划分
Si个故障�：愿檬舾龉收夏：茨：蛑行闹荡有〉酱蟮乃承蚺帕校缓笠宰匀皇菰龅乃承蚨耘判蚝蟮墓收夏：斜嗪拧Ｋ霾街�(5)中，判定节点的优先级高低的方法为根据节点所拥有的�：氖浚：拷隙嗟慕诘阌畔燃督细撸坏蹦沉礁鲆陨系拇〗诘憔哂邢嗤康哪：保蚰：讲钚〉慕诘阌畔燃陡撸蝗绻嬖谀沉礁鲆陨洗〗诘愕哪：亢湍：讲罹嗟鹊那榭觯蚪诘愫沤闲〉慕诘阌畔燃陡摺Ｋ瞿：讲罴扑愕募扑惴椒ㄎ偕栌帽硎窘诘�,中，标号为j的故障�：兴墓收鲜�？为对应的节点编号，J为故障集编号，Ai为总的待分离故障模式数，恥为节点i所对应的模糊集的个数，则故障�：讲畹募扑闳缦�
(1)计算节点所包含的故障�：木�4= MfNi
(2)计算故障�：姆讲睿�
3
所述步骤(6)和步骤(7)中的故障代码的生成方法为对排序后的待选节点与故障模式关系表格从第一行开始选择节点，第 次被选中的节点行与故障J所在列的交叉点数字作为故障J的第ι位编码(按从左往右的顺序)。本发明与现有技术相比具有如下优点
(1)利用节点故障�：孔魑运泄收系姆掷肽芰ε芯荩诘愎收夏：讲钭魑运泄收系木苣芰ε芯荩扌杓扑憬诘隳：涞那蠼辉怂悖恍璋垂收夏：炕蚍讲畲笮〗信判蚣纯桑扑懔啃。视谑凳毖≡癯∷�
(2)算法简单，利用编码的思想实现故障测试节点的选择，便于计算机编程实现，易于实现节点选择的自动化。
图1为本发明基于故障编码的模拟电路故障测试节点选择方法流程框图； 图2为本发明一测试电路的节点故障�：疽馔�3为去掉所有可分离故障模式后的节点故障模糊集示意图。以下结合附图和实施例对本发明进行详细的说明。参照附图，其包括以下步骤首先，执行步骤01，采集测试变量，即对待测电路可测点的电压或者电流信号进行采集。接着，执行步骤02，对每个待选节点，划分节点故障�：话匆韵虏街柚葱�(a) 将采集到的测试变量以正常工作模式下的电压测试变量为中心，从中心值向左右各扩展 0. 7V(V即电压单位伏特)，得到第一个�：颍阉鞯缪共馐员淞柯淙敫媚：虻钠渌收夏Ｊ剑玫降谝桓龉收夏：�(b)再取一个未归入故障�：墓收夏Ｊ剑∑洳馐员淞恐底魑碌哪：虻闹行模舷赂骼┱�0. 7伏作为新的�：颍⑺阉鞯缪共馐员淞柯淙敫媚：虻钠渌收夏Ｊ剑玫叫碌墓收夏：�(c)不断重复操作(b)，直至所有故障模式均包含在确定的故障�：�。在具体操作的过程中，如果两个相邻的�：虻谋呓缬兄氐徊娴那颍虼嬖诮徊姹呓绲牧礁瞿：蚋髯韵蛑行闹凳账酰敝亮礁瞿：虮呓缰溆�0. IV以上的缝隙。执行完步骤02后，执行步骤03，删除已可隔离的故障模式。接着，执行步骤04，建立待选节点与待隔离故障关系表格。之后，执行步骤05中，将待选节点与待隔离故障关系表格重排，具有优先级较高的节点排在行号较小的位置。执行完步骤05后，执行步骤06，节点选择对已经排列好的测试节点与故障模式关系表格，优先选择表格中行号小的节点作为测试节点，并更新故障代码。接着，执行步骤07，判断所有故障代码是否唯一如果故障代码不是唯一，则返回步骤03 ；如果故障代码唯一，说明所选节点已具备隔离所有故障的能力，则执行步骤08，选择过程结束。所述步骤01中对测试电路可测点的电压或者电流信号的采集通过数据采集板或计算机仿真完成。所述步骤03中，可隔离的故障模式判别依据是当某个故障�：兄话恢止收夏Ｊ绞保蚋霉收夏Ｊ骄褪强筛衾氲�。所述步骤04中，建立待选节点与待隔离故障关系表格的具体操作为对于N个待选节点，M种待隔离故障模式的情况，建立N行M列的表格，其中每个待选节点占一行，每种故障模式占一列，表格中的内容为故障在对应节点中的故障�：嗪�。所述故障�：嗪诺母拍钗偕枥媒诘鉯处采集的测试变量一共可以划分
Si个故障�：愿妹龉收夏：茨：蛑行闹荡有〉酱蟮乃承蚺帕校缓笠宰匀皇菰龅乃承蚨耘判蚝蟮墓收夏：斜嗪�。所述步骤05中，判定节点的优先级高低的方法为根据节点所拥有的模糊集的数量，模糊集数量较多的节点优先级较高；当某两个以上的待选节点具有相同数量的模糊集时，则�：讲钚〉慕诘阌畔燃陡撸蝗绻嬖谀沉礁鲆陨洗〗诘愕哪：亢湍：讲罹嗟鹊那榭觯蚪诘愫沤闲〉慕诘阌畔燃陡�。所述�：讲罴扑愕募扑惴椒ㄎ偕栌帽硎窘诘�,中，标号为j的故障�：兴墓收鲜� 为对应的节点编号力故障集编号K为总的待分离故障模式数，Ni为节点i所对应的�：母鍪蚬收夏：讲畹募扑闳缦�
(1)计算节点所包含的故障�：木�4= MfNi
(2)计算故障�：姆讲�.，；
J
所述步骤06和步骤07中的故障代码的生成方法为对排序后的待选节点与故障模式关系表格从第一行开始选择节点，第i次被选中的节点行与故障所在列的交叉点数字作为故障的第i位编码(按从左往右的顺序)。 本发明应用实施例
假设某测试电路的待选节点共有5个，各待选节点的�：秩绫�1所示，表中每一列代表一个�：颍恳恍写硪桓龃〗诘悖杏肓薪徊娴谋砀衲谌荽硪桓龉收夏：現iJ = Ca…,8代表9种故障模式。表格中的内容代表测试变量在对应节点处的测试
值，落在对应�：蛑械墓收夏Ｊ剑桓褡又泄收夏Ｊ降募瞎钩梢桓龉收夏：�。比如第一行对应节点1的故障模糊集的划分情况，故障Fl F3落在了由2. 25、. 0所划分�：蛩杂Φ墓收夏：校收螰O和F6则落在了由5. 9^8. 15V所划分�：蛩杂Φ墓收夏：校收螰5和F7落在了由9. 8^11. 2V所划分�：蛩杂Φ墓收夏：校收� F4和F8落在了由23. 8^25所划分模糊域所对应的故障�：�。 表1 待选节点及对应故障�：�
权利要求
1.一种基于故障编码的模拟电路故障测试节点选择方法，其特征在于，包括以下步骤(1)采集测试变量对待测电路每个待选节点处，采集各类故障状态下的电压测试变量；(2)对所有待选节点，划分故障�：�(3)删除已可隔离的故障模式；(4)建立待选节点与待隔离故障关系表格；(5)将待选节点与待隔离故障关系表格重排，具有优先级较高的节点排在行号较小的位置；(6)节点选择对已经排列好的测试节点与故障模式关系表格，优先选择行号小的节点作为测试节点，并更新故障代码；(7)判断所有故障代码是否唯一如果不是，则返回步骤(3)；如果是，说明所选节点已具备隔离所有故障的能力，则选择过程结束。
2.根据权利要求1所述的基于故障编码的模拟电路故障测试节点选择方法，其特征在于，所述步骤(1)中电压测试变量的采集通过数据采集板或计算机仿真完成。
3.根据权利要求1或2所述的基于故障编码的模拟电路故障测试节点选择方法，其特征在于，所述步骤(1)中，对待测电路每个待选节点处，采集各类故障状态下的电流测试变量，用来代替电压测试变量。
4.根据权利要求1或2所述的基于故障编码的模拟电路故障测试节点选择方法，其特征在于，所述步骤(2)中，故障�：幕址椒ㄎ谝丫杉降缏匪写〗诘阍诓煌收夏Ｊ较碌牡缪共馐员淞恐岛螅悦扛龃〗诘阒葱幸韵虏街�(a)以正常工作模式下的电压测试变量值为中心，从中心值向左右各扩展0.7V，V表示电压单位伏特，得到第一个�：颍阉鞯缪共馐员淞柯淙敫媚：虻乃泄收夏Ｊ剑玫降谝桓龉收夏：�(b)再取一个未归入故障�：墓收夏Ｊ剑∑洳馐员淞恐底魑碌哪：虻闹行模� 上下各扩展0. 7V作为新的�：颍⑺阉鞯缪共馐员淞柯淙敫媚：虻钠渌收夏Ｊ剑玫叫碌墓收夏：辉诰咛宀僮鞯墓讨校绻礁鱿嗔诘哪：虻谋呓缬兄氐徊娴那颍虼嬖诮徊姹呓绲牧礁瞿：蚋髯韵蛑行闹凳账酰敝亮礁瞿：虮呓缰溆�0. IV以上的缝隙；(c)不断重复第(b)步，直至所有故障模式均包含在确定的故障�：�。
5.根据权利要求1或2所述的基于故障编码的模拟电路故障测试节点选择方法，其特征在于，所述步骤(3)中，可隔离的故障模式判别依据是当某个故障�：兄话恢止收夏Ｊ绞保蚋霉收夏Ｊ骄褪强筛衾氲摹�
6.根据权利要求1或2所述的基于故障编码的模拟电路故障测试节点选择方法，其特征在于，所述步骤(4)中，建立待选节点与待隔离故障关系表格的具体操作为对于N个待选节点，M种待隔离故障模式的情况，建立N行M列的表格，其中每个待选节点占一行，每种故障模式占一列，表格中的内容为故障在对应节点中的故障�：嗪�。
7.根据权利要求6所述的基于故障编码的模拟电路故障测试节点选择方法，其特征在于，所述故障�：嗪诺母拍钗偕枥媒诘鉯处采集的测试变量一共可以划分馮个故障�：愿秘龉收夏：茨：蛑行闹荡有〉酱蟮乃承蚺帕校缓笠宰匀皇菰龅乃承蚨耘判蚝蟮墓收夏：斜嗪�。
8.根据权利要求1或2所述的基于故障编码的模拟电路故障测试节点选择方法，其特征在于，所述步骤(5)中，判定节点的优先级高低的方法为根据节点所拥有的�：氖浚：拷隙嗟慕诘阌畔燃督细撸坏蹦沉礁鲆陨系拇〗诘憔哂邢嗤康哪：保蚰：讲钚〉慕诘阌畔燃陡撸蝗绻嬖谀沉礁鲆陨洗〗诘愕哪：亢湍：讲罹嗟鹊那榭觯蚪诘愫沤闲〉慕诘阌畔燃陡摺�
9.根据权利要求8所述的基于故障编码的模拟电路故障测试节点选择方法，其特征在于，所述�：讲罴扑愕募扑惴椒ㄎ偕璞硎窘诘鉤中，编号为/的故障�：兴墓收鲜肺杂Φ慕诘惚嗪牛琂f为故障集编号，Af为总的待分离故障模式数，^为节点 所对应的模糊集的个数，则故障�：讲畹募扑闳缦�(1)计算节点所包含的故障�：木�4=(2)计算故障�：姆讲�、.I^1；SfJ
10.根据权利要求1或2所述的基于故障编码的模拟电路故障测试节点选择方法，其特征在于，所述步骤(6)和(7)中的故障代码的生成方法为对排序后的待选节点与故障模式关系表格从第一行开始选择节点，第》次被选中的节点行与故障7所在列的交叉点数字作为故障/的第i位编码，按从左往右的顺序。
全文摘要
一种基于故障编码的模拟电路故障测试节点选择方法，其包括如下步骤采集测试变量，并对测试值划分�：颍玫侥：簧境芽筛衾氲墓收夏Ｊ剑唤⒋〗诘阌氪衾牍收瞎叵当砀瘢唤〗诘阌氪衾牍收瞎叵当砀裰嘏牛哂杏畔燃督细叩慕诘闩旁谛泻沤闲〉奈恢茫唤诘阊≡穸砸丫帕泻玫牟馐越诘阌牍收夏Ｊ焦叵当砀瘢畔妊≡裥泻判〉慕诘阕魑馐越诘悖⒏鹿收洗耄幻拷幸宦盅≡裰螅境芽煞掷氲墓收夏Ｊ剑亟ū砀瘢邢乱宦挚筛衾牍收夏Ｊ降纳境毖〕龅慕诘隳芏运泄收夏Ｊ绞迪治ㄒ槐嗦胧保诘阊≡窆探崾�。本发明计算量�。视谑凳毖≡癯∷凰惴虻ィ子谑迪纸诘阊≡竦淖远�。
文档编号G01R31/3163GK102279359SQ20111011785
公开日2011年12月14日 申请日期2011年5月9日 优先权日2011年5月9日
发明者何怡刚, 袁莉芬 申请人:湖南师范大学
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