基于故障特征区域的模拟电路故障诊断方法技术

本发明专利技术公开了一种基于故障特征区域的模拟电路故障诊断方法，首先对模拟电路进行模糊组分析，得到各个模糊组信息，对每个模糊组的代表元件分别在元件参数值的容差范围内设置若干元件参数向量，获取各个模糊组的圆模型参数特征向量范围凸域的边界向量，采用轮廓拟合得到各个模糊组的故障特征区域轮廓，在故障诊断时根据退化数据得到当前模拟电路的圆模型参数，判断该圆模型参数是否位于故障特征区域内，从而实现故障诊断。本发明专利技术可以得到容差影响下的模拟电路故障特征区域，从而实现故障诊断。

Fault diagnosis method of analog circuit based on fault feature area

The invention discloses a fault diagnosis method of analog circuit based on fault feature area. Firstly, fuzzy group analysis is carried out on analog circuit to obtain information of each fuzzy group. For the representative elements of each fuzzy group, several element parameter vectors are set within the tolerance range of element parameter values, and the boundary vectors of convex domain of parameter feature vector range of circular model of each fuzzy group are obtained, In the process of fault diagnosis, the circular model parameters of current analog circuit are obtained according to the degradation data, and the circular model parameters are judged whether they are located in the fault feature area, so as to realize fault diagnosis. The invention can obtain analog circuit fault feature area under the influence of tolerance, thereby realizing fault diagnosis.

【技术实现步骤摘要】
基于故障特征区域的模拟电路故障诊断方法
本专利技术属于模拟电路故障诊断
，更为具体地讲，涉及一种基于故障特征区域的模拟电路故障诊断方法。
技术介绍
随着集成电路的快速发展，为了提高产品性能、降低芯片面积和费用，需将数字和模拟元件集成在同一块芯片上。据资料报道，虽然模拟部分仅占芯片面积的5％，但其故障诊断成本却占总诊断成本的95％，模拟电路故障诊断一直是集成电路工业中的一个“瓶颈”问题。现阶段已经有一些发展的比较完善的模拟电路故障诊断理论应用到实际中了，例如：测前模拟诊断法中的故障字典法、测后模拟诊断法中的元件参数辨识法和故障验证法。但这些方法仅能处理离散的参数故障和硬故障，不能完整诊断模拟元件的连续参数故障。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于故障特征区域的模拟电路故障诊断方法，得到容差影响下的模拟电路故障特征区域，从而实现故障诊断。为实现上述专利技术目的，本专利技术基于故障特征区域的模拟电路故障诊断方法包括以下步骤：S1：将模拟电路中元件数量记为C，记每个元件的参数标称本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于故障特征区域的模拟电路故障诊断方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1：将模拟电路中元件数量记为C，记每个元件的参数标称值为p

【技术特征摘要】
1.一种基于故障特征区域的模拟电路故障诊断方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：将模拟电路中元件数量记为C，记每个元件的参数标称值为pc0，c＝1,2,…,C；将各个元件的容差范围表示为[pc0×(1-α),pc0×(1+α)]，α表示容差参数，0＜α＜1；根据需要设置T个测点，对C个元件进行经T个测点实现故障诊断的模糊组分析，将得到的模糊组数量记为M，从每个模糊组中选择一个代表元件；
S2：令代表元件序号m＝1；
S3：在元件参数值的容差范围内设置N个元件参数向量，分别获取其对应的圆模型参数，包括圆心(wn,vn)，半径rn，n＝1,2,…,2N，从而构成圆模型参数特征向量(wn,vn,rn)，将这N个圆模型参数特征向量作为第m个模糊组的圆模型参数特征向量范围凸域的N个边界向量，根据N个边界向量进行轮廓拟合，得到第i个模糊组的故障特征区域轮廓Fm；根据边界向量中零元素的位置对模糊组进行分类，将在相同位置存在零元素的模糊组划分为一类；其中圆模型参数的获取方法如下：
S3.1：将输入电压作为激励源，根据元件参数向量对模拟电路各元件的参数值进行设置，可以通过仿真或传输函数得到预设测点t的无故障电压
S3.2：根据个体对应的元件参数向量对代表元件m以外元件的参数值进行设置，将代表元件m的参数值设置为pm1和pm2，得到测点t的故障电压，分别记为计算得到代表元件i单独作用的输出电压
S3.3：如果则令圆模型参数w＝1、v＝-K、r＝0，否则求解如下方程组得到圆模型参数w、v、r：



S4：判断是否代表元件序号m＜M，如果是，进入步骤S5，否则所有模糊组的故障特征范围确定完毕，进入步骤S6；
S5：令m＝m+1，返回步骤S3；
S6：当模拟电路发生故障，在模拟电路性能退化过程中，在K个不同时刻将输入电压输入模拟电路，其中K≥3，记录每次测点t的电压得到测试矩阵



扩展得到扩展矩阵A：



求解以下超定方程组，得到系数向量d*＝[w*,v*,h*]T：
Ad*＝G
其中上标T表示转置；
然后计算得到从而得到模拟电路当前的故障特征向量(w*,v*,r*)；
S7：根据步骤S3所得到的故障特征区域轮廓Fm，判断模拟电路当前的故障特征向量(w*,v*,r*)所位于的故障特征区域范围，对应的模糊组即为故障诊断结果。


2.根据权利要求1所述的模拟电路故障特征范围确定方法，其特征在于，所述步骤3中容差参数α＝0.05。


3.根据权利要求1所述的模拟电路故障特征范围确定方法，其特征在于，所述步骤S3.2中pm1设置为代表元件m参数的最小值pmmin，pm2设置为代表元件i参数的最大值pmmax。


4.根据权利要求1所述的模拟电路故障特征范围确定方法，其特征在于，所述步骤S3中代表元件的元件参数向量采用基于遗传算法的边界向量优选方法得到，具体步骤包括：
1)将元件...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨成林，刘震，周秀云，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：四川;51