模拟电路故障诊断地研究

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1、劣臻交博士学位论文模拟电路故障诊断研究碹乞争一ResearchonFaultDiagnosisofAnalogCircuits作者：黄亮导师：侯建军北京交通大学2011年11月致谢首先感谢恩师侯建军教授，感谢导师五年来对我的培养和教导。本论文是在侯老师的悉心指导和严格要求下完成的，侯老师用他前瞻性眼光带我走进电路故障诊断研究领域，为学生创造了研究条件，课题成果处处凝聚着侯老师辛勤的汗水和悉心的栽培。侯老师治学严谨、诲人不倦、思维缜密，对待科学一丝不苟、精益求精，侯老师身上的人格魅力将深刻影响我未来的工作和生活。感谢陈后金教授、蒋大明研究员、侯忠生教授、魏学业教授和刘颖教授，在学业上给予

2、我很多的关心和指导。博士学业的很多工作占用了他们的许多宝贵时问，在此表示深深的感谢。感谢李赵红老师、马庆龙老师、朱明强老师和郭勇老师，在学习过程中给予的帮助。感谢宋伟博士、李居朋博士、姚畅博士和张屹博士，在学习和科研上给予我的很多建议。感谢父母和妻子五年来对我学业的鼓励和支持。博士期间正赶上母亲从重病到去世，父亲重病，妻子生育，儿子出生，自古忠孝难两全，我甚感内疚。感谢北京交通大学提供的进修机会和学>-3环境。最后感谢审阅论文的各位专家教授，在百忙之中评审论文，并给予了宝贵的修改意见。中文摘要摘要：模拟电路故障诊断对电子系统的设计生产和使用维护起着至关重要的作用，但是由于模拟电路的自身

3、难点，使模拟电路故障诊断成为困扰电路发展的瓶颈，模拟电路故障诊断研究成为电路研究领域十分迫切的重要课题。为了增加模拟电路故障诊断技术的理论储备，促进模拟电路故障诊断应用技术的发展，本文结合国内外现有的模拟电路故障诊断方法，对模拟电路故障诊断的理论原理与诊断技术进行了系统深入的研究。针对模拟电路故障诊断的故障样本采集与处理、故障诊断的测试点优选、故障诊断方法及其与故障诊断相关的数学算法，提出了几种新的模拟电路系统分析与故障诊断方法，全文的主要工作与研究成果如下。1．针对模拟电路的灰色系统特性，将基于狄色关联分析与灰熵分析的狄熵关联算法应用于模拟电路故障诊断领域，计算灰熵关联度以量化待诊断

4、电路与故障状态之间的关联程度，仅需要少量样本和测试点即可准确完成模拟电路故障诊断。提出了基于灰熵关联算法的模拟电路测试点优选方法，使用灰熵关联度量化模拟电路的测试点与故障元件之1'8J的关联程度，为选择模拟电路故障诊断的最佳测试点提供了数学模型，客观明确的描述了测试点在模拟电路故障诊断中的优劣。2．提出了基于聚类算法与马氏距离算法的模拟电路故障诊断法，首先使用层次聚类算法或FCM聚类算法将模拟电路故障样本按照故障状态进行分类，根据各聚类中心建立故障字典，继而使用马氏距离算法完成模拟电路故障诊断。将聚类算法与马氏距离算法相结合进行模拟电路故障诊断，既能发挥聚类算法优秀的分类能力，也能发挥

5、马氏距离算法优秀的距离计算能力，拓展了传统的故障字典法，诊断流程清晰流畅，诊断方法具有很好的实用性。3．提出将模糊隶属函数转化为模拟电路故障度量化函数，建立了常用的故障度量化函数，提出了基于故障度量化函数与决策函数的模拟电路故障度量化算法，使用模拟电路故障度量化算法计算模拟电路的故障度指数，客观准确地评价了模拟电路的故障程度，实现了模拟电路系统的精确描述。使用基于隶属函数与决策函数的模糊算法进行模拟电路故障诊断，将待诊断电路与各电路状态的相似程度由模糊量转变为数字量，精确实现模拟电路故障诊断。4．提出了基于重分类与支持向量机相结合的模拟电路故障诊断方法，研究了两种重分类方法，重新分类存

6、在故障类重叠的故障样本，以提高模拟电路故障诊断的正确率。根据支持向量机的分类结果验证了重分类方法对降低故障诊断误诊率的有效性。本文共6章，图4l幅，表54个，参考文献“5篇。北京交通人学博士学位论文关键词：模拟电路；故障诊断；灰熵关联算法；聚类算法；模糊算法分类号：TP206；TN710ABSTRACT—————————————————————————————————————————————————————————一Faultdiagnosisofanalogcircuitsisveryimportantintheprocessofelectronjcsystemdesign，prod

7、uction，usingandmaintain．Becausethereismuchtroubleinanal02circuits，faultdiagnosisofanalogcircuitsalreadyhavebeentherestrictionofcircuitresearch．Theresearchonfaultdiagnosisofanalogcircuitsisanurgentsubjectinthecircuitresearchf