基于云模型理論的模擬電路故障分類診斷的研究.pdf

1、隨著集成電路的規(guī)模增加，電路的故障診斷自上世紀(jì)60年代以來一直成為研究者關(guān)注的熱門話題之一。本文主要圍繞模擬電路故障特征提取與選擇、故障分類診斷及可測(cè)性設(shè)計(jì)之測(cè)點(diǎn)選擇等研究?jī)?nèi)容展開。涉及基于云的故障樣本的產(chǎn)生方法、模擬電路軟故障概念診斷、基于云模糊組的故障字典測(cè)點(diǎn)選擇方法等理論和實(shí)際問題的研究。
　　本文的主要研究工作及成果包括：
　　(1)提出基于云的故障樣本的產(chǎn)生方法。
　　針對(duì)模擬電子電路故障分類中故障特征提取問

2、題和故障樣本的樣本分布特點(diǎn)，本文提出了兩種基于云模型的模擬電路故障樣本的產(chǎn)生方法，即故障云特征值樣本和故障云模擬樣本。故障云特征值樣本的產(chǎn)生方法利用云模型的統(tǒng)計(jì)特性以原始故障樣本對(duì)應(yīng)的云特征值作為訓(xùn)練和測(cè)試樣本，可以起到過濾噪聲、避免樣本與測(cè)試數(shù)據(jù)之間的誤差問題。而故障云模擬樣本的產(chǎn)生方法是以原始故障樣本對(duì)應(yīng)的云特征值，利用正向云算法重新構(gòu)造一定數(shù)量的新樣本，適用于訓(xùn)練樣本數(shù)目較少或在特定情況下難以獲得仿真樣本的情況。將產(chǎn)生的兩種樣本設(shè)

3、計(jì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)并進(jìn)行訓(xùn)練、分析，實(shí)現(xiàn)故障診斷。實(shí)驗(yàn)表明，上述兩種故障樣本的產(chǎn)生方法在模擬電路測(cè)試與故障診斷中取得了較好的效果。
　　(2)提出基于云模型理論定性概念表示的軟故障概念診斷模型。
　　針對(duì)模擬電路故障診斷方法中不能對(duì)軟故障對(duì)應(yīng)的故障狀態(tài)完整表述的問題，本文提出了一種基于云模型理論定性概念表示的故障概念診斷模型。該診斷模型采用云變換方法對(duì)多個(gè)測(cè)點(diǎn)電壓區(qū)間進(jìn)行概念軟劃分表示，生成由云模型特征值表示的測(cè)點(diǎn)電壓原子概念

4、，并將其提升至便于理解的測(cè)點(diǎn)電壓定性概念，生成與故障元件參數(shù)范圍關(guān)聯(lián)且基于多個(gè)測(cè)點(diǎn)電壓定性概念組合的故障類別概念表，最后依據(jù)此表完成基于概念形式化表示的故障狀態(tài)的完整描述及模擬電路軟故障的分類與診斷。
　　(3)提出基于云模糊組的模擬電路故障字典測(cè)點(diǎn)選擇方法。
　　在基于故障字典技術(shù)的測(cè)點(diǎn)選擇方法中，針對(duì)在構(gòu)建整數(shù)編碼故障字典過程中模糊組的劃分規(guī)則“硬劃分”的問題，本文利用云變換、相似云等云模型理論，提出基于云模糊組的整數(shù)編