基于振荡测试技术的模拟电路故障诊断方法

摘要

本发明公开了一种基于振荡测试技术的模拟电路故障诊断方法，仿真构建振荡测试电路，依次对各个元件参数进行仿真，仿真测试每个测点的振荡频率和与基准测点的相位差，拟合得到频率-相位差曲线作为该元件在该测点的特征曲线，构建特征曲线故障字典；当模拟电路故障时，构建相同振荡测试电路，测试相应测点的振荡频率以及与基准测点的相位差，计算各个测点的振荡频率和相位差构成的数据点与故障字典中该测点每条特征曲线的距离，令距离最小值对应的元件判定标识为1，其他元件为0，将每个元件对应的判定标识求和，和值最大值所对应的元件即为故障元件。本发明采用故障的频率、相位差来定位模拟电路系统故障位置，可以提高诊断精确度和故障覆盖率。

主权项

一种基于振荡测试技术的模拟电路故障诊断方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：在仿真软件中，向被测模拟电路添加反馈回路，构建振荡测试电路；S2：依次对每个元件进行仿真，得到每个元件在各测点的特征曲线，仿真方法包括以下步骤：S2.1：令仿真次数n＝1，元件i的值γ_i＝x_{i_min}，x_{i_min}表示元件i在故障情况下的参数最小值，其他元件的参数值在其正常容差范围内任意取值；S2.2：分别仿真测试预先选择的被测模拟电路中N个测点t_j的振荡频率f_i,n(n)，j＝1,2,…,N；S2.3：分别仿真测试N个测点t_j和预先选择的基准测点t₀之间波形的相位差Δθ_i,j(n)；S2.4：令n＝n+1，γ_i＝γ_i+λ_i，λ_i表示元件i参数值的变化步长；S2.5：如果γ_i≥x_{i_max}，x_{i_max}表示元件i在故障情况下的参数最大值，进入步骤S2.6，否则返回步骤S2.2；S2.6：统计元件i每次仿真得到的各测点t_j的振荡频率f_i,j(n)和相位差Δθ_i,j(n)，其中n＝1,2,…,K_i，K_i表示元件i的仿真次数，对于每个测点t_j，根据K_i对振荡频率和相位差数据拟合得到对应的频率‑相位差曲线，将其作为元件i在测点t_j的特征曲线s_i,j；S3：根据各个元件i在各个测点t_j的特征曲线s_i,j建立M×N的二维矩阵S，将该二维矩阵S作为特征曲线故障字典；S4：对实际的被测模拟电路添加与仿真相同的反馈回路，构建得到振荡测试电路，测试故障字典中的各个测点的振荡频率，以及各个测点与基准测点的相位差；计算各个测点的振荡频率和相位差构成的数据点与故障字典中该测点所对应的M条特征曲线的距离，令距离最小值对应的元件的判定标识d_i,j＝1，其他元件的判定标识d_i,j＝0，计算每个元件对应的判定值搜索M个判定值D_i中的最大值，其对应的元件即为故障元件。