一種新穎的模擬電路故障診斷方法

倪志樟 吳永興 陳劍輝

摘 要：模擬電路故障診斷技術是在二十世紀七十年代發展起來的一種技術，隨著社會的不斷發展，模擬電路故障診斷技術也得到了學術界的廣泛探討。考慮到能夠更加精準地對模擬電路故障進行診斷，同時使診斷的時間得到有效節約，有必要掌握新型的模擬電路故障診斷方法。本課題便提出了一種新穎的模擬電路故障診斷方法，以期為模擬電路故障診斷方法的有效性及實用性提供一些價值建議。

關鍵詞：新穎；模擬電路；故障診斷方法

Abstract： analog circuit fault diagnosis technology is a kind of technology developed in the 1970s， with the continuous development of society， analog circuit fault diagnosis technology has also been widely discussed in academia. Considering that the fault diagnosis of analog circuit can be more accurate and the diagnosis time can be effectively saved， it is necessary to master the new fault diagnosis method of analog circuit. This paper proposes a novel fault diagnosis method for analog circuits， in order to provide some valuable Suggestions for the effectiveness and practicability of the fault diagnosis method for analog circuits.

Key words： novel； Analog circuit； Fault diagnosis method

“電”與人們的日常生活、工作、學習息息相關，而對于電路故障診斷來說，則是電力系統工作人員常常會面對的問題。從我國電力發展角度來看，對于模擬電路故障診斷方法的研究，從上世紀的理論研究逐漸達到了如今的實踐研究階段。為了使模擬電路故障診斷方法的有效性及實用性得到有效提高，鑒于此本課題針對“一種新穎的模擬電路故障診斷方法”進行分析研究具備顯著的價值意義。

1.模擬電路故障診斷方法相關問題的提出

根據以往的模擬電路故障診斷方法，發現存在一定的問題。下面將對其問題進行分析，然后提出初步優化模擬電路故障診斷方法的思路：

（1）問題分析：基于模擬電路診斷系統構建前，需對電路狀態的故障信息特征進行有效提取出來，當然這液成為診斷工作、測試工作的重難點部分。通常而言，通過對電路響應的波形曲線，能夠獲取原始數據，進一步通過采樣處理、映射操作，可將其轉化到樣本空間當中，從而獲取模擬電路所需的位置及類型故障等有效信息。但這處理過程中也存在一定的問題，即：針對其樣本綜合空間分析研究后，發現以上特征信息在分布方面存在缺乏穩固性的問題。從有關故障診斷方法角度來看，通常無法實現基于故障模式分類狀態下以直接的方式加以利用，需要經過處理、轉變等過程，才能夠使電路故障特征得到有效提取。在以往的模擬電路故障診斷工作過程中，其采取的方法往往采取了對二階統計量進行考慮的模式，然后對平穩高斯分布數據進行相對應的描述，但是對于其中涉及許多的非高斯分布的隨機變量，其高階累積量仍舊涉及許多的信息。因此，在考慮不周全的情況下，便難以使孤故障診斷的準確性得到有效保障。

（2）改進思路：針對上述問題分析情況，考慮到模擬電路故障診斷方法使用時，故障診斷的準確性得到有效提高，需合理地應用不同信息源產生的信息，然后將其充當特征向量，進一步對電路故障進行診斷。與此同時，還有必要合理地應用信息融合技術，將電壓、電流信息共同作為故障特征向量，使故障信息源得到有效構建，然后對故障信息偏度、峭度等指標加以提取，完成對電路故障的診斷。

2.一種新穎的模擬電路故障診斷方法實現策略

在上述分析過程中，對模擬電路故障診斷方法相關問題有了一定程度的了解，并且提出了初步的改進思路。為了使一種新穎的模擬電路故障診斷方法得到有效實現，還有必要掌握以下技術方法，具體包括：

（1）合理利用高階累積量技術。隨著科學技術的不斷進步及發展，高階累積量技術逐漸發展起來，基于非線性、非高斯以及盲信號處理等方面，高階累積量技術得到了廣泛的應用。利用高階累積量技術，能夠實現對信號耦合特征及特性的有效提取，同時還能夠實現對系統非線性特性的檢測。值得注意的是，如果高斯噪聲敏感度偏低，基于理論角度而言，噪聲影響可忽略，然后通過提升辨識與分析精度，實現故障診斷。而從模擬電路故障信號本身分析，歸類為非線性信號，在受到環境等因素的影響下，會導致噪聲在故障信號當中，因此通過高階累積量技術的應用，實現地模擬電路故障信號的處理，是一個新穎且理想化的選擇。此外，值得注意的使，在應用高階累積量技術過程中，需完成高階累積量的函數計算，進一步結合函數計算結果，完成其峭度和偏度的計算。結合實踐工作研究，發現高階累積量對高斯過程敏感性不高，如果將高斯噪聲外加于信號當中，基于理論角度層面分析，高階量累積對噪聲的影響完全抑制，進而使識別、分析等精度的提升得到有效實現。

（2）注重信息融合技術的應用。對于信息融合來說，其概念的提出為二十世紀七十年代。發展至今，信息融合成為了一種現代化科學技術，通過信息融合活動，對多元信息進行處理，并利用信息計算機技術，能夠使診斷模擬電路的運行狀態得到有效識別。值得注意的是，電路運行狀態與故障征兆之間存在密切的關系，因此需注重信息融合技術的應用，將其應用到模擬電路故障診斷處理工作過程中，利用信息融合的決策層、特征層以及數據層，使故障診斷的效果得到有效提升。例如，國內有學者在模擬電路故障診斷方法應用過程中，進行了基于峭度與偏度的故障診斷，并利用了信息融合技術加以實現，通過神經網絡使故障診斷得到有效完善。

3.結語

通過本課題的研究，認識到模擬電路故障診斷方法有必要合理的應用高階累積量技術和信息融合技術，使模擬電路故障診斷工作能夠避免以往故障診斷工作考慮不周全的問題。與此同時，需認識到二階統計量采集信號過程中，要求信號高斯性、線性以及平穩性是存在一定局限的。而對于新穎模擬電路故障診斷方法的提出及應用，則能夠解決這些問題，所以相關工作人員可進一步加快對新穎模擬電路故障診斷方法技術的研究，從而使模擬電路故障診斷工作的效率及質量得到有效提升。

參考文獻：

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[2]謝濤，李珩.一種新穎的模擬電路故障診斷方法[J].懷化學院學報，2017，（11）. DOI：10.16074/j.cnki.cn43-1394/z.2017.11.012.

[3]祝文姬，何怡剛.一種新穎的模擬電路故障特征提取與診斷方法[C].//中國電子學會電路與系統學會第二十二屆年會論文集.湖南大學，2010：192-201.

作者簡介：

倪志樟（1997-），男，漢，浙江省溫州市，本科，研究方向：應用物理學。

吳永興（1997-），男，漢，四川省宜賓市，本科，研究方向：應用物理學。

陳劍輝（1997-），男，漢，福建省寧德市，本科，研究方向：應用物理學。