[发明专利]基于FMEA中故障影响数据的电路板测试设计与相关性矩阵建立方法

说明书

技术领域

本发明属于故障诊断领域，具体涉及一种基于FMEA中故障影响数据的电路板测试设计与相关性矩阵建立方法。

背景技术

相关性矩阵是用矩阵的形式表达电路板组成单元故障模式与测试之间的相关性关系。根据相关性矩阵，不仅可以评价电路板测试性设计的故障检测与故障隔离情况，还可以根据实际测试结果进行故障诊断。目前，相关性矩阵是通过测试性建模分析工作获取的，测试性建模的输入数据一般包括电路板的故障模式、规划的测试等。其中，故障模式主要是通过故障模式影响分析（FMEA）获得，测试主要是根据经验进行设计规划的。FMEA是分析电路板中所有可能产生的故障模式及其对电路板造成的所有可能影响，并按每一个故障模式的严重程度予以分类的一种归纳分析方法。在FMEA中，故障影响按约定层次划分为局部影响、上层影响与最终影响。

通过测试性建模获取相关性矩阵，需要具备三个条件：具有明确的故障模式组成、具有明确的已规划测试、具有专用的建模分析工具，因此在没有预先规划测试和专用建模分析工具的情况下，无法使用该方法获取相关性矩阵。

FMEA数据中不仅提供了故障模式组成，还提供了故障影响数据，为测试集的确定和相关性矩阵的建立奠定了数据基础。目前，尚未有利用FMEA数据直接建立电路板测试集与相关性矩阵进行故障诊断的方法。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述问题，提出一种基于FMEA中故障影响数据的电路板测试设计与相关性矩阵建立方法。本发明利用FMEA数据，直接建立初始测试集，形成初始相关性矩阵，针对初始测试中的不可检测故障与模糊组故障进行增补测试，完成电路板的相关性矩阵的建立，用于电路板故障诊断。

本发明提供的基于FMEA中故障影响数据的电路板测试设计与相关性矩阵建立方法，包括如下步骤：

步骤一：根据电路板的FMEA数据，建立故障模式与影响关联表；故障模式与影响关联表中包含故障模式、故障模式对电路板的局部影响和上层影响；

步骤二：根据上层影响建立初始测试集，并构建故障模式与初始测试的逻辑关联矩阵；故障模式与初始测试的逻辑关联矩阵中，行为初始测试，列为故障模式，矩阵中元素ed_il表示第i个故障模式f_i与第l个初始测试ct_l之间的关系，当在故障模式与影响关联表中，故障f_i对应的上层影响包含ct_l时，ed_il为1；当故障f_i对应的上层影响不包含ct_l时，ed_il为0；

步骤三：确定初始测试存在的不可检测故障和模糊组故障；从故障模式与初始测试的逻辑关联矩阵中，选取全零行对应的故障模式作为不可检测故障，将值相同的行对应的故障模式分组选取得到模糊组故障；

步骤四：从故障模式与影响关联表中，提取步骤三得到的不可检测故障的局部影响，根据所提取的局部影响，建立对应的故障的检测增补测试，所有的检测增补测试形成检测增补测试集，并构建不可检测故障与检测增补测试的逻辑关联矩阵；

不可检测故障与检测增补测试的逻辑关联矩阵中，行为检测增补测试，列为不可检测故障；矩阵中元素ed′_mk表示第m个不可检测故障f′_m与第k个检测增补测试zt_k之间的关系，当在故障模式与影响关联表中，故障f′_m对应的局部影响包含zt_k时，ed′_mk为1；当故障f′_m对应的局部影响不包含zt_k时，ed′_mk为0；

步骤五：从故障模式与影响关联表中，提取步骤三得到的模糊组故障的局部影响，当同一模糊组内的故障模式的局部影响不相同时，根据该模糊组故障局部影响建立隔离增补测试，所有隔离增补测试形成隔离增补测试集，然后构建模糊组故障与隔离增补测试的逻辑关联矩阵；