专利名称：基于小波神经网络的大规模模拟电路故障诊断方法
技术领域：
本发明涉及一种大规模模拟电路故障诊断方法，特别是涉及一种基于小波神经网络的大规模模拟电路的故障诊断方法
背景技术：
随着当代科学技术的飞速发展，模拟集成电路的网络规模和结构日益功能化和�？榛坏┘傻缏返囊恍┕δ芸榉⑸收希恍杓笆狈⑾植⒏还收夏？榫涂扇繁Ｍ绲恼Ｔ诵校耸倍云淠诓拷性墩锒弦丫挥斜匾虼擞弥悄苷锒霞际醵源蠊婺ＤＤ獾缏方锌焖僮既返哪？榧豆收隙ㄎ皇堑鼻笆导使こ唐惹行枰饩龅目翁猓彩枪收险锒侠砺圩呦蚴导视τ玫墓丶街�。近年来，研究学者们在大规模模拟电路故障诊断方面已取得了不少成就并提出了很多诊断方法，如区间诊断法、网络撕裂法、神经网络方法等，但这些现有诊断方法大多只适用于对单故障状态以及少数多硬故障状态的诊断，且效果并不理想，其主要原因在于受到网络撕裂和网络规模的限制，至此，很少有文献对故障�？榈挠补收�、软故障以及多故障状态提出有效地诊断方法。
发明内容
本发明解决的技术问题是，克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种能对大规模模拟电路进行快速准确的�？榧豆收隙ㄎ坏幕谛〔ㄉ窬绲拇蠊婺ＤＤ獾缏饭收险锒戏椒�。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是基于小波神经网络的大规模模拟电路故障诊断方法，包括以下步骤
I)对待测电路进行功能�？榈幕郑⒍源獾缏方兄辽倭酱谓徊嫠毫眩看嗡毫训玫絊个子网络，每个子网络包含N个功能�？椋敝潦沟萌我饬礁龉δ苣？樵诮徊嫠毫阎兄辽儆幸淮伪环直鸢诓煌淖油缰校保范看嗡毫呀诘悖�
2)针对硬故障、软故障和多故障情况，对样本撕裂节点进行电压采样，然后对采样电压进行主元分析和归一化处理，得到故障特征向量；
3)对应每次撕裂分别建立一个小波神经网络，将待测电路的正常状态与不同故障状态下得到的电压特征向量输入小波神经网络，对所有小波神经网络进行训练；
4)对小波神经网络的输出进行逻辑诊断即实现故障�？槎ㄎ�。进一步，所述步骤2)中，对样本撕裂节点进行电压采样时，可利用电路分析软件PSPICE分别对每次撕裂节点进行电压采样，用作测量与分析。进一步，所述步骤3)中的小波神经网络是用非线性小波函数来代替神经网络中间层结点的非线性传递函数构造而成。进一步，所述步骤4)中的逻辑诊断即构造逻辑诊断矩阵D ;矩阵D的行对应于撕裂次数耶=U_i)，矩阵D的列对应于各功能�？椋湓匚癐”或“O”;如果第j个功能模块為在第i次撕裂时，被判为无故障，则D的第i行第j列的元素为O ;若有故障则为1，由此可实现故障�？槎ㄎ�。在当前工程实践中，大规模模拟电路的功能�？榛找婷飨裕杂Σ煌迪值墓δ懿煌裕钥啥源獾缏方泄δ苣？榈幕�。所述步骤3)中，小波神经网络训练如下
I)用非线性小波函数来代替神经网络中间层结点的非线性传递函数，小波函数的尺度伸缩因子和时间平移因子代替传统BP网络中输入层到隐含层的权值，及隐含层的阈值，网络输出可表示为
权利要求
1.基于小波神经网络的大规模模拟电路故障诊断方法，其特征在于，包括以下步骤 I)对待测电路进行功能模块的划分，并对待测电路进行至少两次交叉撕裂，每次撕裂得到S个子网络，每个子网络包含N个功能�？椋敝潦沟萌我饬礁龉δ苣？樵诮徊嫠毫阎兄辽儆幸淮伪环直鸢诓煌淖油缰校保范看嗡毫呀诘悖� 2)针对硬故障、软故障和多故障情况，对样本撕裂节点进行电压采样，然后对采样电压进行主元分析和归一化处理，得到故障特征向量； 3)对应每次撕裂分别建立一个小波神经网络，将待测电路的正常状态与不同故障状态下得到的电压特征向量输入小波神经网络，对所有小波神经网络进行训练； 4)对小波神经网络的输出进行逻辑诊断即实现故障�？槎ㄎ�。
2.根据权利要求I所述的基于小波神经网络的大规模模拟电路故障诊断方法，其特征在于，所述步骤2)中，对样本撕裂节点进行电压采样时，利用电路分析软件PSPICE分别对每次撕裂节点进行电压采样，用作测量与分析。
3.根据权利要求I或2所述的基于小波神经网络的大规模模拟电路故障诊断方法，其特征在于，所述步骤3)中的小波神经网络是用非线性小波函数来代替神经网络中间层结点的非线性传递函数构造而成。
4.根据权利要求I或2所述的基于小波神经网络的大规模模拟电路故障诊断方法，其特征在于，所述步骤4)中的逻辑诊断即构造逻辑诊断矩阵D ;矩阵D的行对应于撕裂次数TS=\U)，矩阵D的列对应于各功能�？椋湓匚癐”或“O”；如果第j个功能�？闉樵诘趇次撕裂时，被判为无故障，则D的第i行第j列的元素为O ;若有故障则为1，实现故障�？槎ㄎ�。
5.根据权利要求I或2所述的基于小波神经网络的大规模模拟电路故障诊断方法，其特征在于，所述步骤3)中，小波神经网络训练如下 I)用非线性小波函数来代替神经网络中间层结点的非线性传递函数，小波函数的尺度伸缩因子和时间平移因子代替传统BP网络中输入层到隐含层的权值，及隐含层的阈值，网络输出可表示为
全文摘要
基于小波神经网络的大规模模拟电路故障诊断方法，包括以下步骤对待测电路进行功能�？榈幕郑⒍源獾缏方兄辽倭酱谓徊嫠毫眩沟萌我饬礁龉δ苣？樵诮徊嫠毫阎兄辽儆幸淮伪环直鸢诓煌淖油缰校⑷范看嗡毫呀诘悖欢匝舅毫呀诘憬械缪共裳玫焦收咸卣飨蛄浚欢杂γ看嗡毫逊直鸾⒁桓鲂〔ㄉ窬纾獾缏返恼Ｗ刺氩煌收献刺碌玫降牡缪固卣飨蛄渴淙胄〔ㄉ窬纾运行〔ㄉ窬缃醒盗罚欢孕〔ㄉ窬绲氖涑鼋新呒锒霞词迪止收夏？槎ㄎ�。本发明对大规模模拟电路的硬故障、软故障以及多故障状态能进行快速准确的�？榧豆收隙ㄎ�,具有较高的工程应用价值。
文档编号G01R31/28GK102636742SQ20121014991
公开日2012年8月15日 申请日期2012年5月15日 优先权日2012年5月15日
发明者何怡刚, 齐蓓 申请人:长沙河野电气科技有限公司
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