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考虑测试不确定性的多信号模型故障诊断方法研究

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考虑测试不确定性的多信号模型故障诊断方法研究

作者：王俊海电子科技大学

学位级别：硕士

随着电子设备功能及性能的提升,集成化程度也越来越高,电路的复杂度也随之提高,这对维修人员的维修水平提出了更高的要求。若在系统设计之初未对电路系统的维护以及故障发生时如何检测做好相应的设计,将会耗费较长的时间来修复故障。许... 详细信息

随着电子设备功能及性能的提升,集成化程度也越来越高,电路的复杂度也随之提高,这对维修人员的维修水平提出了更高的要求。若在系统设计之初未对电路系统的维护以及故障发生时如何检测做好相应的设计,将会耗费较长的时间来修复故障。许多学者针对电路故障诊断做了大量的研究,但这其中考虑了测试不确定性的研究相对较少,但测点测试不确定性的引入是有必要的,在不考虑测试不确定性时,为理想条件下的测试,不符合客观规律。因此,针对考虑测试不确定性的电路故障诊断方法研究具有重要意义。本文以“XXX装备故障诊断系统研制”实际工程项目为背景,以多信号模型为基础,针对电路测试中考虑测试不确定性的测点优化策略以及故障诊断进行了研究,本文的主要研究内容如下:(1)对考虑测试不确定性下的多信号模型建模分析。先构建电路测点测试不确定性下的多信号模型,再对D矩阵中具体数值的确定方法进行介绍分析。最后给出了该模型下的故障检测率、隔离率、虚警率、漏检率、测试代价如何表征,并构建了以检测率和隔离率为约束条件,以虚警率、漏检率以及测试代价为目标的多目标约束的数学描述。(2)测试不确定性下的测点优化选择方法研究。针对电路故障诊断时出现的虚警率及漏检率高的问题,本文引进了基于拥挤距离的二进制多目标粒子群算法(Binary Multi-Objective Particle Swarm Optimization Algorithm Base on Crowding Distance,BMOPSO-CD算法)对测点进行优化选择,在保证检测率和隔离率的同时尽可能降低虚警率、漏检率以及测试代价。以实际数据对该方法进行了验证,并和NSGA-Ⅱ算法进行对比,本方法表现更优。(3)测试不确定性下的故障定位方法研究。本文将该问题看作一种非整数的带权集合覆盖问题,集合覆盖问题是一种NP完全问题。本文利用基于贪婪算法思想的一种近似算法来求解该问题,最终出给出单故障和多故障问题的解。最后,以实际案例验证了该方法的优越性。(4)针对实际项目中的一块电路板的供电模块,首先对它进行测试不确定下的多信号建模,包括电路结构分析,故障及测点设置;然后利用多目标粒子算法对该电路板测点进行优化选择,在保证各项指标符合项目要求的同时,降低了维护测试成本;最后利用文中方法对其进行故障隔离,最终隔离率满足项目要求。

关键词：测试不确定性多信号模型故障诊断多目标优化

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基于Visio控件多信号模型分层建模方法

电子科技大学学报 2012年第2期41卷 259-264页

作者：龙兵高旭刘震王厚军电子科技大学自动化工程学院成都611731

提出了一种基于Visio绘图控件解决多信号模型分层图形化建模问题的新方法。结合实例阐述了多信号模型的建模和分析方法,提出了一种故障测试依赖矩阵的生成新算法,以此为基础开发了图形化系统可测性建模与分析软件平台,并将其应用在某雷... 详细信息

提出了一种基于Visio绘图控件解决多信号模型分层图形化建模问题的新方法。结合实例阐述了多信号模型的建模和分析方法,提出了一种故障测试依赖矩阵的生成新算法,以此为基础开发了图形化系统可测性建模与分析软件平台,并将其应用在某雷达发射机可测性建模中。理论分析与仿真实验表明,该方法简单高效,对系统可测性建模与分析具有很好的实用价值。

关键词：依赖矩阵图形化建模分层建模多信号模型 Visio控件

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多信号模型在故障诊断中的应用

计算机测量与控制 2009年第1期17卷 25-27页

作者：何光进叶晓慧王红霞海军工程大学湖北武汉430033

多信号模型是一个较新的故障诊断思想,是对故障进行诊断的有效方法,而且已经开发了基于多信号模型的商用软件———TEAMS工具箱;文章首先分析了现有的故障诊断模型,介绍了多信号模型的定义和相关矩阵的简化,然后把简化后的相关矩阵应用... 详细信息

多信号模型是一个较新的故障诊断思想,是对故障进行诊断的有效方法,而且已经开发了基于多信号模型的商用软件———TEAMS工具箱;文章首先分析了现有的故障诊断模型,介绍了多信号模型的定义和相关矩阵的简化,然后把简化后的相关矩阵应用于拉格朗日松弛算法和次梯度优化算法,最后用TEAMS工具箱对系统进行多信号建模仿真,仿真结果说明多信号模型可以很好地应用于故障诊断。

关键词：多信号模型故障诊断相关矩阵拉格朗日松弛算法

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多信号模型在虚拟故障建模与仿真中的应用

计算机测量与控制 2014年第5期22卷 1613-1615页

作者：矫永康李小民毛琼军械工程学院无人机工程系石家庄050000

在分析虚拟维修训练需求和故障机理的基础上,提出基于多信号模型的电子装备故障建模方法,研究了虚拟环境中故障数据生成与实时检测、故障现象模拟及仿真运行流程等问题;在VC++环境下开发虚拟仪表,并借助实时通信模块获取Virtools环境中... 详细信息

在分析虚拟维修训练需求和故障机理的基础上,提出基于多信号模型的电子装备故障建模方法,研究了虚拟环境中故障数据生成与实时检测、故障现象模拟及仿真运行流程等问题;在VC++环境下开发虚拟仪表,并借助实时通信模块获取Virtools环境中虚拟样机上的测试信号;最后,在Virtools中实现了某型无人机飞行指挥与控制系统故障建模与仿真,验证了该方法的可行性;多信号模型可以完整地描述故障的传递轨迹,高效、灵活地构建故障故障机理模型,为受训人员提供了一个实施诊断逻辑的良好训练环境。

关键词：故障建模多信号模型虚拟维修虚拟仪表

结合多信号模型与遗传算法的板级电路测点选取方法

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计算机科学 2018年第8期45卷 295-299页

作者：石伟文王学奇范凯胤王明君空军工程大学航空航天工程学院西安710038

针对传统的电路板测点选取方法需要的输入信息多、工作繁琐、效率低及难以得到全局最优解等问题,提出了一种基于多信号模型与遗传算法相结合的优化方法。首先,通过建立板级电路的多信号流系统模型,获取测点与对应板级电路组成单元的相... 详细信息

针对传统的电路板测点选取方法需要的输入信息多、工作繁琐、效率低及难以得到全局最优解等问题,提出了一种基于多信号模型与遗传算法相结合的优化方法。首先,通过建立板级电路的多信号流系统模型,获取测点与对应板级电路组成单元的相关性矩阵,并对其进行进一步分析,得出测点组合的测试能力参数。在测点选取数量不大于给定值的情况下,选取测试能力参数作为遗传算法的适应度函数并进行优化搜索,以确定测点的优化选取方案。结合Multisim仿真软件进行低通有源滤波电路系统的故障模拟实验,仿真结果表明,基于多信号模型与遗传算法选取的板级电路测点组合对低通有源滤波电路中的绝大部分故障都有良好的检测和隔离能力,取得了良好的效果,同时该方法也适用于多种其他电路。

关键词：板级电路多信号模型可达性分析遗传算法电路仿真

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基于扩展多信号模型的故障样本可拓评价方法

计算机测量与控制 2014年第8期22卷 2504-2507页

作者：邓露许爱强文天柱汤文超海军航空工程学院飞行器检测与应用研究所山东烟台264001

合理确定评价指标及分配指标权重对故障样本评价至关重要,文章在综合考虑测试性验证试验目的和考核内容的基础上,提出一种基于扩展多信号模型的故障样本可拓评价方法;方法基于扩展多信号流图构建故障样本评价的指标,结合可拓学理论,建... 详细信息

合理确定评价指标及分配指标权重对故障样本评价至关重要,文章在综合考虑测试性验证试验目的和考核内容的基础上,提出一种基于扩展多信号模型的故障样本可拓评价方法;方法基于扩展多信号流图构建故障样本评价的指标,结合可拓学理论,建立基于平均故障关联度的故障样本集可拓评价模型,并对某型机载数传测试性验证试验故障样本进行评价;研究结果验证了所提方法的有效性。

关键词：评价指标指标权重故障样本多信号模型可拓评价

基于虚拟仪器和多信号模型的某搜索雷达维修辅助装置设计

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计算机测量与控制 2014年第11期22卷 3790-3793页

作者：王明芳王洁赵学军尹明空军工程大学防空反导学院西安710051 海军工程大学电子工程学院武汉430033

现场级维修辅助装置体积小,操作灵活,便于携带,是一种常用的装备维修设备;针对某搜索雷达进行了现场级维修辅助装置的硬件和软件设计,以军用加固计算机为主控平台,集成具有USB总线接口的高精度万用表和数字示波器模块,并研制了信号源模... 详细信息

现场级维修辅助装置体积小,操作灵活,便于携带,是一种常用的装备维修设备;针对某搜索雷达进行了现场级维修辅助装置的硬件和软件设计,以军用加固计算机为主控平台,集成具有USB总线接口的高精度万用表和数字示波器模块,并研制了信号源模块;利用虚拟仪器软件开发响应的测试软件,并导入多信号模型生成的故障诊断策略,具有很高的故障检测率和隔离率;目前已经成功应用于某搜索雷达的现场级维修。

关键词：故障诊断虚拟仪器多信号模型故障隔离率

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多信号模型在某型装备实时诊断系统中的应用

仪器仪表用户 2011年第6期18卷 61-64页

作者：司兵袁胜智李建华海装天津军事代表局北京100087 海军航空工程学院科研部烟台264001

为了适应信息技术条件下新军事装备应急保障的相关需求,本文在分析多故障模型方法原理的基础上,基于相关性矩阵重点研究了军事装备的实时故障诊断方法,并以实际装备为例进行应用。实践证明该方法实际可行,具有很强的实际意义和推广价值。

关键词：多信号模型故障诊断相关性矩阵武器装备

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多信号模型故障模式与信号概率关联算法

测试技术学报 2009年第4期23卷 362-365页

作者：王成刚周晓东杨智勇海军航空工程学院基础实验部山东烟台264001 海军航空工程学院控制工程系山东烟台264001 第二炮兵工程学院研究生四队陕西西安710025

为适应复杂装备的测试性建模,多信号模型采用层次化的建模方式.针对建模过程中信号概率和故障模式(功能故障和完全故障)概率的冲突问题,提出了三种概率关联更新算法,并通过某装备模块多信号模型的故障模式及信号概率的更新验证了算法的... 详细信息

为适应复杂装备的测试性建模,多信号模型采用层次化的建模方式.针对建模过程中信号概率和故障模式(功能故障和完全故障)概率的冲突问题,提出了三种概率关联更新算法,并通过某装备模块多信号模型的故障模式及信号概率的更新验证了算法的有效性.算法提高了测试性分析与评估的精度,为模型的修正和故障诊断策略的生成提供了更加可靠的依据.

关键词：多信号模型测试性评估故障模式故障诊断复杂装备