基于故障物理注入的模拟电路测试性分析方法

针对仿真建立的故障字典与实体电路存在较大差异以及一部分电路无法进行软件仿真等问题,提出了基于故障物理注入建立故障字典,并进行故障检测和隔离的方法。首先研究了基于故障物理注入技术的实现方法;然后根据实测数据构建整数编码字典,以此为基础讨论了故障检测率、隔离率和虚警率等指标的预计方法;最后结合电路实例对算法进行了验证。实验结果表明,采用整数编码字典方法进行测试性分析与传统的D矩阵模型算法相比具有更高的故障分辨能力。     

基于多信号模型的引信测试性建模

针对目前武器系统测试性设计技术滞后于装备研制水平的问题,提出采用多信号模型法评估系统测试性。多信号模型法基于一种分层建模的思想,在系统结构的基础上以分层有向图表示信号流向和各组成单元的连接关系。通过定义功能、故障模式、测试与信号之间的关联性来表征系统的一种模型表示方法。文中建立了引信系统的多信号模型,针对引信作用失效故障模式。对系统测试性进行了评估并给出了量化结果,如故障检测率、故障隔离率、故障隔离模糊群组、未被检测的故障、未被使用的测试等。仿真结果表明,该方法能够快速、准确地实现故障检测与隔离,具有建模简单、模型失真度小、通用性强等特点,对提高产品可靠性。降低全寿命周期费用具有重要意义。     

基于物理设计约束的模拟电路尺寸设计的优化算法GMSGA

在模拟电路自动化尺寸设计方法中,基于仿真的方法精度高但耗时巨大.考虑到物理设计的约束,基于优化的模拟电路尺寸设计问题可以看作混合整数规划问题,然而利用传统的方法解决这类问题耗时巨大.为了解决该问题,本文提出一种新的优化算法:混合高斯采样贪婪算法(GMSGA).该算法首先基于混合高斯过程采样的方法获得约束侵犯和较小的良好的起始点,随后将混合整数规划问题近似地分解为整数规划问题和连续变量优化问题分别求解,其中:整数规划问题采用了一种贪婪算法,这极大地减少了仿真次数;连续变量优化采用序列二次规划算法,用来对结果进行局部优化.为验证算法的效率和可靠性,我们利用该算法了设计一个ADC中的运算放大器和E类功放.实验结果表明:相较于其他算法,该算法在相同的仿真次数下多次实验可以得到更好的优化结果.     

容差模拟电路的模糊软故障字典法诊断

提出了一种可以准确定位容差模拟电路软硬两类故障的模糊软故障字典法．该方法依据支路屏蔽的概念,求取电路的支路集屏蔽电流,并由元件参数分布规律计算容差对端口特性的影响,以此建立故障字典并构造故障阈值函数,从而实现容差电路的故障检测．在此基础上,应用网络分析与模糊数学,提出了一种故障隶属函数,据此进行容差电路的故障定位．该法有效地避免了故障因素与容差因素的相互交叠,大大降低了故障与容差间的模糊性．仿真试验表明,此法故障定位准确性高。     

模糊免疫算法在电路故障诊断中的应用研究

针对传统免疫算法在故障检测中存在的稳定性低、检测性能差等问题,基于模糊数学和生物免疫系统的信息处理的机理,提出一种基于模糊数学策略的免疫算法。介绍了模糊免疫算法的实现过程,并将其应用到模拟电路的故障诊断之中。仿真和实验实例表明,该算法适合于模拟电路故障诊断,有效抑制了误报率,检测率也得以提高。     

基于稀疏表示的轴承早期故障特征提取

低速重载机械设备中的滚动轴承由于承受巨大载荷,极易出现内外环故障. 在故障早期阶段,反映故障特征的冲击成分很微弱,极易被噪声覆盖而难以识别. 为准确诊断轴承早期故障,提出基于稀疏表示的故障特征提取方法. 该方法利用K-SVD字典训练算法构造出能准确匹配冲击成分的字典,克服了参数化字典缺乏自适应性的问题;稀疏编码过程中,采用批处理正交匹配追踪算法(batch orthogonal matching pursuit,Batch-OMP)对振动信号进行分解,以逼近信号的峭度值最大原则作为分解结束条件,自适应确定出分解次数;最后,通过对重构的特征成分进行包络谱分析得出故障类型. 对仿真信号和轴承振动信号进行故障特征提取,结果表明所提方法能准确提取出冲击成分,验证了其有效性和实用性.      

基于基频状态和帧间相关性的单通道语音分离算法

提出一种基于基频状态和帧间相关性的单通道混合语音分离算法.首先,从混合语音中提取2个源语音的基频进行状态编码,基于编码的基频状态构造自适应字典,并通过引入基频信息在字典层面对各源语音信号进行区分.然后,采用频繁模式挖掘算法,提取基频状态为1时字典的频繁1项子集,缩减字典尺寸.最后,以基于正交匹配追踪的分离语音为基础,检测分离效果差的混合语音帧,搜索与其相关度最高的平移后的邻近分离语音帧进行叠加,并采用软掩蔽方法进行第二次分离校正.仿真实验结果表明,该算法获取的分离语音信噪比优于现有的2种经典语音分离算法,并且该算法采用频繁模式挖掘算法大大减小了运算量.     

模拟电路故障诊断中的状态矩阵字典与模糊决策

一、引言自六十年代初至今模拟电路故障诊断成为热门课题,出现了许多成果。模拟电路的故障字典诊断法便是其中之一。故障字典法有两个步骤,首先是建立故障字典,其次是故障分离。本文试图解决动态模拟电路的故障诊断问题。首先阐述了状态矩阵字典法的概念,用系统识别法通过测量值求解状态矩阵,从而解决了故障诊断的关键问题。在故障分离中。我们提出利用模糊决策进行,此方法明显优于 P.M.Lin 提出的方法,且物理概念明确。     

基于结构分析的48 Ⅴ微混系统的故障诊断

介绍了48 Ⅴ微混系统的工作原理和结构分析法的运用过程,在Matlab/Simulink仿真软件中建立了48 Ⅴ微混系统仿真模型,针对48 Ⅴ微混系统中传感器与同步带传动的常见故障模式进行了分析,根据结构分析法(SA)原理,筛选出与48 Ⅴ微混系统故障模型相对应的5个最小型超定方程集(MSO sets),并结合诊断策略定义系统故障特征向量,设计了高效、可靠的故障检测与隔离系统(FDI).仿真结果表明:基于结构分析的故障诊断方法相对传统诊断方法减少了观测值数量,从而简化了诊断算法;该48 Ⅴ微混系统故障模型中的所有故障均可相互隔离,且该故障检测隔离系统仅利用5个观测值即可实现48 Ⅴ微混系统中10种系统故障的检测与隔离.     

一种物理链路检测电路设计及仿真模型实现方法

检测电路用于动态检测多节点系统中节点间物理传输链路连接故障,以便系统采用链路降宽、冗余设计等手段提高系统可靠性。其仿真模型是指在系统级功能仿真验证阶段建立合理的检测电路软件模型,以保证设计验证的顺利进展,同时也为研制工作节省时间开销和设计成本。本文介绍了一种物理链路检测电路的设计方法,并且实现了其软件仿真模型的设计方法。     

基于动态贪婪算法的不可靠测试点选择

针对测试不可靠条件下的测点选择问题,根据故障-测试关联矩阵以及考虑故障检测率、故障隔离率和误诊率,建立了通用的数学模型.依据测试点对故障检测率和故障隔离率的贡献定义故障检测隔离费用,并以此为贪婪准则,提出一种动态贪婪算法来解决测试不可靠条件下测点选择问题.应用案例验证该算法能快速准确找出最优或近似最优测试集,适合大型复杂系统的测试性分析与验证.     

局部加权的LS-SVM大气数据组合导航故障检测

针对飞机惯性导航设备发生故障,原容错系统失效,而且一般最小二乘支持向量机(LSSVM)检测算法不能有效处理局部预测的问题,提出一种基于局部加权LS-SVM故障检测法。对LS-SVM进行局部加权处理,用局部加权LS-SVM回归预测滤波器新息,并重构检验统计量,结合ADS/GNSS组合系统进行仿真验证。仿真结果表明:在全局容错系统失效情况下,基于局部加权LS-SVM故障检测法具有良好的预测效果,减少了故障检测时间,降低了虚警率。     

基于多源验前信息的故障检测率Bayes融合评估方法

针对火箭助飞鱼雷测试性考核中产品自然故障很少见,注入故障的人为做法不能完全正确反映出被试品的故障检测率,采用试验多个阶段的信息,利用Bayes方法,基于可信度构建了多源验前信息的加权验前分布和验后分布,融合评估出故障检测率指标值。仿真算例表明该方法的有效性和可行性     

基于多级观测器的液压伺服系统自适应故障检测与隔离

针对传统的基于固定阈值的故障检测及诊断方法虚警率高,无法有效实现液压伺服系统的故障检测与隔离,提出了一套基于多级观测器的液压伺服系统自适应故障检测与隔离方法。首先,采用第1级RBF网络作为液压伺服系统观测器,通过比较观测器估计输出值与实际系统输出得到残差信号。其次,采用第2级RBF神经网络产生自适应阈值,实现了液压伺服系统自适应故障检测。最后,采用小波包分析提取残差信号特征,利用第3级RBF神经网络实现系统的典型故障隔离。实验结果表明,利用多级观测器模型能够有效实现液压伺服系统的自适应故障检测及隔离。     

基于PCA的氧化铝蒸发系统故障检测

针对氧化铝蒸发系统结构复杂、物理模型难以搭建、大量数据得不到合理利用的问题,提出了基于主成分分析(PCA)的故障检测方法和直观的故障分离方法.通过对氧化铝蒸发系统进行深入分析,对系统故障进行分类,并在仿真模型中建立了不同的故障类型模型.最后,基于对氧化铝蒸发故障进行模拟得到的故障数据,给出了在氧化铝蒸发过程故障检测中的实例,验证了PCA方法的可行性.     

模拟线性电路K故障假设下最优可测试成分组的确定

提出了模拟线性电路故障诊断中K故障假设下一组最优可测试成份确定的方法与步骤。该方法构成了故障定位的第一步，且与故障定位方法无关。本方法基于电路的可测试值计算和规范式不确定性组的确定，它在可测试性与不确定性组概念中具有严格的理论基础，其可测试性计算可直接从参数类型故障诊断技术中推得。     

模拟线性电路中故障元件存在范围的确定

为了简化模拟线性电路故障诊断定位阶段的工作量，提出了1种确定故障元件存在范围的方法.即在十分现实的K故障假设下，确定能代表电路所有元件并给出在K故障假设下的故障诊断方程的唯一解的1组元件--最优可测试元件组，使故障定位工作只局限于该组元件，而不必对电路所有元件进行.该方法构成了故障定位的第一步，且与故障定位方法无关.方法基于电路的可测试值计算和规范式不确定性组的确定，它在可测试性与不确定性组概念中具有严格的理论基础，其可测试性计算可直接从参数类型故障诊断技术中推得.     

基于符号方法的模拟电路可测度分析

现有电路可测度符号分析方法在低可测度电路故障诊断中没有考虑元件故障模糊组的影响。可测度分析时需要计算所有元件参数组合的可测度,但实质上其中部分参数组合的可测度是相同的,不必重复计算。鉴于上述问题,在可测度符号分析方法的基础上,提出根据系数依赖矩阵划分元件故障模糊组,将各个模糊组中的元件参数赋值后计算电路可测度。该方法减少了符号法可测度分析的计算量,适用于模拟电路的自动测试与故障诊断。     

A Novel Register Allocation Algorithm for Testability

In the course of high-level synthesis of integrate circuit, the hard-to-test structure caused by irrational schedule and allocation reduces the testability of circuit. In order to improve the circuit testability, this paper proposes a weighted compatibility graph (WCG), which provides a weighted formula of compatibility graph based on register allocation for testability and uses improved weighted compatibility clique partition algorithm to deal with this WCG. As a result, four rules for testability are considered simultaneously in the course of register allocation so that the objective of improving the design of testability is acquired. Tested by many experimental results of benchmarks and compared with many other models, the register allocation algorithm proposed in this paper has greatly improved the circuit testability with little overhead on the final circuit area.     

一种改进的故障检测算法在组合导航中的应用

为提高组合导航系统的容错性能,实时检测滤波器处理测量信息的有效性,针对组合导航系统突变故障的检测问题,提出了相应的改进算法. 该算法不仅对系统层面上进行故障探测,而且对故障进行定位和隔离,分析了作为假设检验量的标准化残差之间的相关性强弱对故障正确定位的影响,由此对基于标准化残差的故障检测与隔离算法进行了改进,实现子系统内部故障的正确定位与隔离. 实验结果表明,改进的算法能够更有效地利用多余观测量,从而提高组合导航系统的稳健性.