基于支持向量机与最近邻分类器的模拟电路故障诊断新策略

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1、第31卷第1期仪器仪表学报Vol.31No.12010年1月ChineseJournalofScientificInstrumentJan.2010基于支持向量机与最近邻分类器的模拟*电路故障诊断新策略崔江，王友仁（南京航空航天大学自动化学院江苏210016）摘要：针对模拟电路的故障诊断和定位问题，提出了一种基于支持向量机分类器(SVC)和最近邻分类器(NNs)的模拟电路故障诊断新策略，利用SVC解决高维故障样本的分类问题，而采用NNs解决故障样本间的重叠问题。首先建立“1-v-r”结构的SVC对电路故障样本进行训练

2、，并根据训练参数构建故障字典；其次，在测试阶段，根据算法决定利用SVC或NNs对未知样本进行测试。本文设计的故障分类器方法简单，结构确定，通过对两个模拟电路的实验表明，所提出的方法性能要优于常规的“1-v-r”支持向量机分类器；与“1-v-1”支持向量机分类器的诊断性能较为接近，但测试时间较后者显著减少，较为适合模拟电路的故障诊断。关键词：模拟电路；故障诊断；支持向量机；最近邻分类器中图分类号：TP181文献标识码：A国家标准学科分类代码：470.4017Newstrategyforanaloguecircuitfa

3、ultdiagnosisbasedonsupportvectorma-chinesandnearestneighborclassifierCuiJiang,WangYouren(CollegeofAutomationEngineering,NUAA,Jiangsu210016,China)Abstract：Focusingontheissueofanalogcircuitfaultdiagnosisandlocation,thispaperproposesanovelstrategyoffaultdiagnosisb

4、ycombingthesupportvectormachineclassifier(SVC)andthenearestneighbor(NN)classi-fier.TheSVCisusedtoclassifythehigh-dimensionfaultsamples,andtheNNclassifierisusedtorecognizetheoverlappedsamples.Firstly,the“1-v-r”SVCisutilizedtotrainthefaultsamples;aftertraining,th

5、eparametersarestoredasafaultdictionary.Secondly,intheteststage,theSVCortheNNclassifierisemployed,dependingontheresultsofthealgorithm,todiagnosetheunknownsample.Theclassifierproposedherehasasimplebutfixedstructure.Thesimulationfortwoanalogcircuitsrevealsthatthep

6、erformanceoftheproposedfaultclassifierissuperiortothatoftheconventional“1-v-r”SVC,closetothatofthe“1-v-1”SVC,andthetesttimeconsumedislessthanthatofthe“1-v-1”SVCremarkably;theproposedmethodissuitablefordiagnosinganaloguecircuits.Keywords：analoguecircuit;faultdia

7、gnosis;supportvectormachine;nearestneighborclassifier到越来越多的研究和应用。1引言近年来，基于支持向量机分类器的模拟电路诊断方[2-6]法正引起越来越多研究人员的关注，目前在该领域中目前，国际上对模拟电路的功能测试方法按照仿真[3-5]常用的支持向量机多模式分类器主要为“1-v-1”SVC；[1]顺序可分为测前仿真（SBT）和测后仿真（SAT）两种。对于“1-v-r”SVC，由于其泛化精度要低于“1-v-1”SVC，基于SBT的模拟电路测试方法不需要对电路进行精确

8、建因此，研究人员给予的关注较少；除此之外，相关的分模，弱化了研究者对于相关电路的先验知识，因此正得收稿日期：2008-09ReceivedDate：2008-09*基金项目：国家自然科学基金(60871009,60374008，60501022)、航空科学基金(2006ZD52044)资助项目46仪器仪表学报第31卷[6]类器研究不多。一般的，