基于故障字典法的模拟电路印制板故障诊断
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摘要
本文是对模拟电路故障诊断中的直流字典法的进一步研究。文中分析了字典法存在的问题，提出了改进方法，其中包括：用蒙特卡罗法求各节点电压的容差域；用贝叶斯决策理论来指导模糊集划分；以模糊集为特征进行节点优选；依故障诊断树进行变节点诊断。在此基础上，讨论了字典法的自动实现方法，编制了通用模拟电路直流故障诊断软件。应用表明：上述的改进使编写的故障树准确合理，减少了测试节点数，提高了诊断的正确性和实时性。
A further research to the fault dictionary method is presented in this paper. After analyzed the defaults of the fault dictionary method, several techniques to enhance the capability of the d.c. fault dictionary are presented. These include 1) using Monte Carlo analysis to get the node voltage tolerance, 2) using Bayesian decision theory to direct the fuzzy set dividing, 3) selecting nodes by the fuzzy sets, 4) using the fault tree to diagnose the circuit's fault with varied sum of nodes. After that the approach of automatically generating the fault dictionary is discussed, and a general diagnosis program for analogue circuits has been written to implement these techniques. The practice shows that new methods have made fault tree more exact 5 decreased the total number of test nodes, and enhanced the real-time capability and accuracy of the fault dictionary method.
A further research to the fault dictionary method is presented in this paper. After analyzed the defaults of the fault dictionary method, several techniques to enhance the capability of the d.c. fault dictionary are presented. These include 1) using Monte Carlo analysis to get the node voltage tolerance, 2) using Bayesian decision theory to direct the fuzzy set dividing, 3) selecting nodes by the fuzzy sets, 4) using the fault tree to diagnose the circuit's fault with varied sum of nodes. After that the approach of automatically generating the fault dictionary is discussed, and a general diagnosis program for analogue circuits has been written to implement these techniques. The practice shows that new methods have made fault tree more exact 5 decreased the total number of test nodes, and enhanced the real-time capability and accuracy of the fault dictionary method.
引文
1、R.Sakes,Criteria, For Analog Fault Diagnosis, pro.European Conf.Circuit Theory And Design,Aug. 1981 ,P75-78.
2、杨士元，《模拟系统的故障诊断与可靠性设计》，清华大学出版社，1993．12．
3、J.W.Bandler,.R.M.Biernachi,.A.E.Salana,and .J.A.Starzyk,"Fault Isolation in Linear Analog Circuits Using the L1 Norm",Proc. 1982
4、郭燕，《开关电源控制电路的字典法故障诊断》，清华大学硕士论文，1986年。
5、林华、凌燮亭，潘明德，《非线性电路直流故障模拟的一种有效算法》，电子科学学刊，1985．5。
6、RM.Lin and Y.S.Elcherif,"Dc Fault Diagnosis Using Complementary pivot Theory",proc..IEEE Int.Symp.CAS,1982,PP146-149.
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8、P.M.Lin and Y.S.Elcherif," Analog Circuits Fault Dictionary----New Approaches and Implenentation", Int.J.of Circuit Theory and Appl .Vol.13,1985,PP 149—172.
9、汪蕙、王志华，《电子电路的计算机辅助分析与设计方法》，清华大学出版社，1996．6，PP191—210。
10、边肇祺，《模式识别》，清华大学出版社，1988．6，PP8—16。
11、沈清，汤霖编著，《模式识别导论》，国防科技大学出版社，1990．11， PP126—154。
12、贺仲雄编，《模糊教学及其应用》，天津科学技术出版社，1982年4， PP152—188。
13、何强，《模拟电路直流故障字典法实用性研究》，军械工程学院硕士论文， 1996．1，PP7—15。
14、凌燮亭著，《电路参数的容差分析与设计》，复旦大学出版社，1991．9，PP134—148。
15、温照方，《故障诊断中字典法的进一步研究》，北京理工大学硕士论文，1990年2月，PP60—65。
16、史定华、于松端，《故障树分析技术方法和理论》，北京师范大学出版，1993年．
17、蔡金燕、陈圣险、何强，《一种分布实施故障定位的故障字典法》，电子测量与仪器学报，1997．3。
18、浙江大学教学系高教教研室编，《工程数学概率论与数理统计》人民教育出版社，1979．3
19、尉乃红，杨士元，童诗白，基于神经网络的模拟电路故障定位，1994年全国神经网络大会论文集，P202-205
20、Robert Spina, Shambhu Upadhyaya,Linear Circuit Fault Diagnosis Using Neuromorphic Analuzers,IEEE TRANSACTIONS ON CAS--Ⅱ:ANALOG AND DIGITAL SIGNAL PROCESS,VOL.44.NO.3.MARCH 1997.
21、A.liberatore,S.Manetti,M.C.Piccirilli,Network Symbolic Analysis For Automated Farlt Diagnosis, 1992,IEEE ISCAS.
22、TIMO SORSA & HEIKKI N.KOIOVO,Application of Artificial Neural Networks in Process Fault Diagnosis, 1992, IEEE ISCAS.
23、A.Pahwa and R.A.Rohrer, 《Band faults:efficient approximaton to Fault Bands for the Simulation Before Fault Diagnosis of Linear Circuits》 ,IEEE Trans.Circuits and System,CAS-29,1982
24、何怡刚，《模拟电路故障诊断理论何方法发展现状综述》，电子科技，1995．6。
25、金震，《模拟电路故障诊断—模糊聚类诊断法》北京邮电学院硕士论文，1988．5。
26、李素红，《大规模模报电路的子网络级故障诊断》，天津大学硕士论文，1990．12。
27、姚立真，《通用电路模拟技术及软件应用SPICE和PSPICE》，电子工业部出版社，1994年。
28、李本俊，刘选忠，《电子电路计算机辅助分析与设计》，电子工业部出版社，1992年。
29、张海藩，《软件工程导论》，清华大学出版社，1992年。
30、严蔚敏，吴伟民，《数据结构》，清华大学出版社，1986年。
31、李振格，《Borland C++ & Turbo C++ 计程序员手册》，北京航空航天大学出版社，1992年。
32、徐瑞奎，《VISUAL BASIC 4.0D多媒程序设计》，机械工业出版社，1997年。
33、M。麦凯尔维，《Visual Basic 4用户指南》，科学出版社，1996年。
34、海尔塞尔，《缩短测试开发时间的工具—HPVEE——一种图形编程语言》。中国科学技术信息研究所。
35、Osman D.Altan ,General Purpose Multi-user High Speed Data Acquisition System,General Motor Research Laboratories Instrumentation Department,Warren,Michigan Appl,26,1998
36、L.Magni,R.Scattonlini, and C.Rossi, A Fault Detection and Isolation Method for Complex Industrial Systems, IEEE Transations on System, Man, and Cybernetics-part A:Systems and Humans, Vol.30,No.6, November 2000
37、顾德均等编，航空电子装备修理理论与技术，北京国防工业出版社，2000．2
38、余永进等．“即插即用”技术大全．电子工业出版社．1997
39、Pieter J.Mosterman and Gautam Biswas, Diagnosis of continuous Valued Systems in Transient Operationg Regions, IEEE Transations on System, Man, and Cybernetics-part A:Systems and Humans, Vol.29,No.6, Noverber 1999
40、陈光禹等．现代电子测试技术．国防工业出版社．2000．1
41、虞和济、陈长征、张省、周建男，基于神经网络的智能诊断，北京冶金工业出版社，2000．
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