论文部分内容阅读
随着现代工业应用的迫切需求及电子技术尤其是微电子技术的高速发展,同时高复杂度和集成度的电路及其系统的数量也在不断地增长。因此,研究如何运用现代诊断技术准确地诊断出电路中存在的故障子电路和元件,成为实际工程迫切需要解决的课题,也是模拟电路故障诊断理论和方法走向实际应用的关键步骤。本文针对现有模拟电路故障诊断方法的一些缺点,作了如下研究工作:1、研究了小波神经网络在模拟电路故障诊断中的应用。从神经网络、小波分析基本理论和分析方法出发,提出了利用小波神经网络诊断模拟电路故障的两种方法。一是利用小波变换作为模拟电路各故障信号的预处理器;二是基于小波理论所构造的一种分层的、多分辨率的神经网络,即用小波函数取代通常的非线性Sigmoid函数,或用小波函数代替网络中普通的权值。最后将它们分别用于诊断模拟电路识别电路故障。2、详细分析了基于遗传算法的小波神经网络用于模拟电路的故障诊断方法,介绍了遗传算法优化神经网络的方法。在小波神经网络模拟电路故障诊断方法的基础上,利用遗传算法对BP神经网络进行优化,从而寻找最为合适的神经网络参数,该方法结合了遗传算法、神经网络及小波变换的优点,既减小了遗传算法的搜索空间、提高搜索效率,又简化了神经网络的结构、减少了网络的训练时间,从而避免了靠经验和试验确定神经网络的结构及其参数的缺点,并能比较容易地收敛到最优解,文中给出了诊断的详细步骤,并通过诊断实例来进一步验证所述方法的正确性,说明所提方法的优越性。3、介绍了人工免疫算法、模糊集合的基本理论,及几种常用方法,详细介绍了一般性的模糊免疫算法流程,并提出了人工免疫算法与模糊算法相结合后在模拟电路故障诊断中的应用。由于人工免疫算法起到学习样本的作用,寻找到各样本组的聚类中心;而模糊分类算法则准确地完成对样本的分类任务,因此,如何有效结合人工免疫算法与模糊分类技术并将其应用于模拟电路故障诊断是一个值得研究的领域。最后通过模拟电路故障诊断实例与BP神经网络进行比较,比较结果证明文中提出的方法具有明显的优势。4、研究了基于符号分析和模型技术,以被测电路的传输函数作为故障诊断方程,通过给可及节点施加特定频率的激励,测量电路的增益和相位响应来实现故障的检测和定位。与传统的故障诊断方法相比,该方法诊断速度快,故障识别率高,计算量小,且诊断过程简单直观,诊断具有易于实现的特点。5、研究了大规模电路故障诊断的撕裂规则,及如何应用神经网络分级诊断大规模电路的各个子电路。在最佳激励作用下,提取节点电压信息,并提取各信息的小波包系数,得到各特征向量,进行信息融合,作为神经网络的输入,此时,神经网络的输出即电路的故障信息。最后综合各子网络,对整个电路进行诊断。