[发明专利]基于PSPICE的电路故障判定方法

权利要求书

1.一种基于PSPICE的电路故障判定方法，假定通过PSPICE仿真已获得正常电路仿真结果和故障电路仿真结果，其特征在于：该方法步骤如下：

步骤一构建判据树：判据树是一种对判据进行量化，描述判据逻辑关系的树形结构，构建判据树包括三个部分：

1.选取信号：选定当前电路中的信号点作为判定信号，所选取的判定信号为复数个；在PSPICE中对于模拟信号提供电压值、电流值和功率值，对于数字信号提供高低电位作为仿真数值；由于数模混合电路中数字信号经过模拟器件之后PSPICE将该信号用模拟信号的形式表示，称之为模拟化的数字信号；

2.确定判定指标：确定所选信号的相应指标，判定指标的个数可以为复数个，通过这些指标值来判断V1故障与否；

3.构建判定逻辑：对于两个或两个以上的判定信号，用“与门”或者“或门”连接起来，搭建起树形结构，并建立“与”、“或”的逻辑关系；对于同一信号下的两个或多个判定指标同样利用与或门建立判定逻辑关系，判定结果为“故障”则等同于逻辑“1”，判定结果为“正常”则等同于逻辑“0”；

步骤二判据设置：判据分为三种，分别是电路级判据，信号级判据和参数级判据：

1)电路级判据：由不同信号级判据构成，作为整个电路故障与否的判定条件；

2)信号级判据：电路板上的某个信号点是否故障，由参数级判据构成；

3)参数级判据：是指对某个信号点的某个判定指标在规定的起止时间内其参数值是否落在指定数值区间内；

利用判据树来描述三级判据之间的逻辑关系，由电路级判据作为电路系统功能状态的最终判断依据；判据设置的过程就是填充判据树的过程，将判据树中的叶子节点量化，即完善参数级判据；具体内容为对其判定指标给定起始时间，终止时间，指标的最小值，最大值；步骤三判据校核：当判据设置好之后，先进行校核，校核是用该判据去判定正常电路仿真的结果文件，如果判定结果为故障，说明判据设置不合适，再返回步骤二，调整判据；否则保存判据，对故障电路进行判定；

步骤四故障判定：故障判定是电路注入故障后，判断故障对系统功能状态影响的过程；先依据故障判据的设置对注入故障后的电路求取相关指标值，再根据判定树的逻辑关系，给出判定结果；故障判定的关键是求得参数级判据中判定指标的值和确定判定树逻辑关系；

检验判定指标的值是否落在参数级判据判定阈值区间内，给出参数级判据的判定结果，即故障或正常；将所有参数级判据的判定结果，代入判据树中进行逻辑推理，最后得出电路级判据判定结果；

步骤五结果分析：将判定结果反馈给设计人员，帮助其发现产品设计中的不足，可靠性设计的薄弱环节，完善电路系统的可靠性设计。

2.根据权利要求1所述的一种基于PSPICE的电路故障判定方法，其特征在于：在步骤1中所述的判定信号来自于PSPICE后台的仿真文件中的信号列表，每种信号都有多种判定指标可以判定，而信号的选取与指标的确定都是相联系的，在数模混合电路中，当数字器件和模拟器件相连接时，PSPICE采用模拟方式表示信号电压，即引入了模拟化的数字信号，通过设置高低电平将信号的模拟表示方式转化为数字信号表示方式。

3.根据权利要求1所述的一种基于PSPICE的电路故障判定方法，其特征在于：在步骤2中所述的三级判据层次关系都在判据树中体现出来，重点是将参数级判据的内容进行量化，根据当前电路的仿真设置，填写起止时间内，该判据指标可接受的取值范围。

其中，在步骤3中所述的判据校核是帮助提高判定准确性的方法，对于大多数判定指标都适用。

4.根据权利要求1所述的一种基于PSPICE的电路故障判定方法，其特征在于：在步骤4中所述的求取相关判定指标值要通过预定的算法来实现，是判定的关键技术，不同类型的信号求取判定指标的算法都不相同，在处理时判据中的阈值区间是闭区间的。

5.根据权利要求1所述的一种基于PSPICE的电路故障判定方法，其特征在于：在步骤5中所述的判定结果是经过判据树处理之后的结果，帮助设计人员检查设计中的薄弱环节，论证电路的可靠性。