基于传输函数的滤波电路故障诊断方法

摘要

本发明公开了一种基于传输函数的滤波电路故障诊断方法，首先根据滤波电路传输函数得到与元件参数相关的各项系数的表达式，以及无故障系数向量，根据各项系数的表达式得到用元件参数表达的传输函数系数关系矩阵，将矩阵转置并将各元素取绝对值得到故障字典矩阵；当滤波电路发生故障时，采用不同频率的激励信号输入电路得到输出电压，拟合得到滤波电路的传输函数表达式，得到被测滤波电路的故障系数向量，根据故障系数向量和无故障系数向量得到故障特征向量，从故障字典矩阵中查找与故障特征向量最接近的行向量，其对应的元件即为故障元件。本发明利用传输函数各项系数与故障元件的关系来进行故障诊断，可以快捷、准确地实现故障定位。

主权项

一种基于传输函数的滤波电路故障诊断方法，其特征在于包括：S1：获取滤波电路传输函数，得到电路传输函数中与元件参数相关的各项系数c_j的表达式；然后得到无故障状态下各项系数构成的无故障系数向量C₀＝{c₀₁,c₀₂,…,c_0K}，其中K表示系数数量，c_0j表示第j个系数在无故障状态下的值，j的取值范围为j＝1,2,…,K；S2：根据各项系数c_j的表达式得到用元件参数表达的传输函数系数关系矩阵D，矩阵D中的元素d_ji表示系数c_j与第i个元件p_i的关系，i的取值范围为i＝1,2,…,N，当系数c_j与元件p_i无关时d_ji＝0，当元件p_i在系数c_j的表达式中为分子时d_ji＝1，当元件p_i在系数c_j的表达式中为分母d_ji＝‑1；将矩阵D转置并将各元素取绝对值得到故障字典矩阵D′，其中元素d_ij＝|d_ji|，元件p_i对应的特征向量为故障字典矩阵D′的第j行行向量D′(i)＝{d_i1,d_i2,…,d_iK}；S3：当滤波电路发生故障时，采用不同频率的激励信号输入电路，激励信号的频率数量大于系数数量，得到输出电压；然后根据得到的输出电压，采用最小均方拟合方法得到滤波电路的传输函数表达式，得到被测滤波电路的故障系数向量C_f＝{c_f1,c_f2,…,c_fK}；S4：计算故障系数向量C_f中各个系数c_fj相对于无故障系数向量C₀中对应系数值的变化相对量$\overline{{\mathrm{\Delta C}}_j}=\left|\frac{c_{fj}-c_{0j}}{c_{0j}}\right|$如果T表示元件容差阈值，对应的故障特征d_fj设置为1，否则设置为0；从而得到故障特征向量d_f＝[d_f1,d_f2,…,d_fK]；S5：从故障字典矩阵D′中查找与故障特征向量d_f最接近的行向量，其对应的元件即为故障元件。