模擬電路故障診斷方法探析——估計(jì)法
2008-01-01 00:00:00劉赟
現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè) 2008年4期
摘 要：模擬電路故障診斷是電路分析理論中的一個前沿領(lǐng)域，估計(jì)法是模擬電路故障診斷方法之一，通過分析、比較幾種不同的估計(jì)方法，重點(diǎn)對最小平方判據(jù)法的原理、步驟進(jìn)行推論探討。
關(guān)鍵詞：模擬電路；故障診斷；估計(jì)法
中圖分類號：TB114文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1672-3198（2008）04-0242-01
模擬電路故障診斷是電路分析理論中的一個前沿領(lǐng)域。它既不同于電路分析，也不屬于電路綜合的范疇。模擬電路故障診斷所研究的內(nèi)容是當(dāng)電路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)已知，并在一定的電路激勵下知道一部分電路的響應(yīng)，求電路的參數(shù)，他是近代電路理論中新興的第三個分支。但由于模擬電路中未發(fā)生故障的正常元件存在容差，其參數(shù)并不恰好等于額定值，而有一定的分散性，這給電路分析帶來一定的模糊性。而且模擬電路常含有非線性元件，它的性能不僅因本身故障而改變，而且其他元件故障引起它的工作點(diǎn)移動時，也將造成其性能變化。因此模擬電路故障診斷的理論還不是十分成熟。
模擬電路發(fā)生了故障，就不能達(dá)到設(shè)計(jì)時所規(guī)定的功能和指標(biāo)，這種電路稱為故障電路。故障診斷就是要對電路進(jìn)行一定的測試，從測試結(jié)果分析出故障。一般來講，模擬電路故障診斷的方法可以分為估計(jì)法，測試前模擬法和測試后模擬法三大類。本文將對其中的估計(jì)法展開討論。
1 結(jié)合判據(jù)法
設(shè)模擬電路含有m個不同的參數(shù)，對電路進(jìn)行測量，得到m個不同的特性測量值，且m
測試前可先根據(jù)電路的額定參數(shù)計(jì)算出各靈敏度aji及各特性值的計(jì)算值yj0，測試后可以得到各特性的測量值gj，由上式可以直接求出靈敏度因子，從而確定故障發(fā)生點(diǎn)。
由前面的討論我們可以總結(jié)出采用結(jié)合判據(jù)法進(jìn)行故障診斷的具體步驟如下:
（1）先進(jìn)行測試，從可及節(jié)點(diǎn)得到m個特性測量值。
（2）求得結(jié)合參數(shù)xi 的靈敏度因子，即si的最小值，作為故障診斷的判據(jù)。
（3）在n個參數(shù)的靈敏度因子都求得之后，其中最小的靈敏度因子所對應(yīng)的參數(shù)是最有可能發(fā)生了故障的參數(shù)。結(jié)合判據(jù)法簡單易行，所需的測量數(shù)據(jù)少，但是由于各元件的參數(shù)都存在一定的容差，各特性在測量時也存在一定的誤差，這些都會影響判斷的真實(shí)性。另外，從前面的分析我們可以看出這種方法只適合于參數(shù)變化不大的單、軟故障的定位，而不適用于多故障的定位。
2 迭代法
我們在最小判據(jù)法的基礎(chǔ)上進(jìn)一步引申，找一個類似于靈敏度因子的判據(jù)，并計(jì)算使這個判據(jù)達(dá)到最小時的各個參數(shù)的值，即各個參數(shù)的實(shí)際值，然后與額定值進(jìn)行比較，從而確定故障點(diǎn)，這樣就可以用于多故障的定位。這就是迭代法的基本思路。
由此可以看出迭代法與我們前面所討論的結(jié)合判據(jù)相比，測量值數(shù)必須要大于或等于參數(shù)的個數(shù)，它考慮了測量誤差。另外，它能夠估計(jì)出各個元件的參數(shù)值，可以用于多故障診斷，但計(jì)算量大。
3 總結(jié)
本文主要介紹了模擬電路故障診斷方法中的估計(jì)法。這種方法只需要較少的測量數(shù)據(jù)，但診斷結(jié)果一般只是近似的。估計(jì)法中的大部分方法都適用于電路元件的故障定位，可用于診斷線性電路的單個的軟故障。其中很多方法還可用于多故障診斷，例如文中介紹的迭代法。
參考文獻(xiàn)
［1］王玲. 大規(guī)模模擬電路故障診斷理論與方法研究［D］. 長沙：湖南大學(xué)， 2006， (04).
［2］劉勍， 張少剛， 齊世平. 現(xiàn)代模擬電路故障診斷新方法［J］. 信息與電子工程， 2006， (06).
注：本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內(nèi)容請以PDF格式閱讀原文。
