[发明专利]一种基于仿真分类模型的多探测点故障元器件定位方法

权利要求书

1.一种基于仿真分类模型的多探测点故障元器件定位方法，其特征在于，所述故障元器件定位方法的步骤包括，

步骤一：基于待诊断电路各节点的正常电路仿真和单故障遍历的故障仿真所输出的各节点的基准波形和若干个单故障波形，而构造各个节点的单故障波形记录集；

步骤二：应用改进的二分K均值聚类算法分别将各节点的所述单故障波形记录集分裂为若干个簇，并且将每个簇分别设定成一种故障模型；

步骤三：基于各节点已分裂若干个簇的所述单故障波形记录集，而分别构建各节点的三维故障分类模型；

步骤四：获取待诊断电路各节点的探测波形，并将各节点的所述探测波形分别归类到相应节点的所述三维故障分类模型中，得到所述待诊断电路在各节点具有的所述故障模型，通过计算出所述待诊断电路具有的所有所述故障模型的交集，从而定位所述待诊断电路的故障元器件。

2.根据权利要求1所述的基于仿真分类模型的多探测点故障元器件定位方法，其特征在于，构造各个节点的单故障波形记录集的方法包括，

第一步：选择各节点的采样时间段，而分别截取各节点的每个单故障波形以及基准波形在所述采样时间段内的波形段，并设定各个节点的基准波形在所述采样时间段内的波形段的最小值为相应节点的固定零值，设定各个节点的基准波形在所述采样时间段内的波形段的最大值为相应节点的固定峰值；

第二步：在所述采样时间段内的一个时间点分别提取各节点的每个单故障波形以及基准波形的所述波形段上对应的幅值或者逻辑值，并利用提取的幅值或逻辑值，计算各节点的每个单故障波形分别与相应节点的基准波形的距离DIS、相应节点的固定零值的距离DIS1和相应节点的固定峰值的距离DIS2；

第三步：将各节点的每个单故障波形的计算结果分别对应一个三维矢量(DIS,DIS1,DIS2)，并且将每个节点所有对应的所述三维矢量(DIS,DIS1,DIS2)集合在一起而构成各节点的所述单故障波形记录集。

3.根据权利要求2所述的基于仿真分类模型的多探测点故障元器件定位方法，其特征在于，应用改进的二分K均值聚类算法将各节点的所述单故障波形记录集分裂为若干个簇的方法包括，

第一步：设定簇分裂停止阈值th₁和簇分裂有效阈值th₂，以及最大随机分裂次数n；

第二步：初始化簇表，初始簇包括相应节点的所述单故障波形记录集内的所有所述三维矢量(DIS,DIS1,DIS2)；并选择簇表中具有最大误差平方和的簇作为待分裂簇；

第三步：将所述待分裂簇随机分裂成两个子簇，当前随机分裂次数加一，并计算所述待分裂簇的误差平方和SSE_before与所述簇分裂结果内的两个子簇的误差平方和的总和SSE_after的差的绝对值；其中，

所述绝对值小于所述簇分裂有效阈值th₂，则不保留相应的所述簇分裂结果，所述绝对值大于或等于所述簇分裂有效阈值th₂，则保留相应的所述簇分裂结果；

判定当前随机分裂次数是否等于最大随机分裂次数n，若不等于，则再次执行本步骤的相应操作；若等于，则从保留的簇分裂结果中，选择两个子簇的误差平方和的总和SSE_after最小的所述簇分裂结果作为所述待分裂簇最终所述簇分裂结果；

第四步：第三步中的所述待分裂簇最终所述簇分裂结果的两个子簇更新至所述簇表；并计算出簇表中的簇的误差平方和的总和SSE_total，其中，

若SSE_total小于所述簇分裂停止阈值th₁，则停止簇分裂；

若SSE_total大于或等于所述簇分裂停止阈值th₁，则在更新后的所述簇表中选择一个新的待分裂簇，并继续执行第三步和本步骤的相应操作。

4.根据权利要求3所述的基于仿真分类模型的多探测点故障元器件定位方法，其特征在于，将所述单故障波形记录集中每个簇分别设定成一种故障模型，并分别对每个簇内的所述三维矢量(DIS,DIS1,DIS2)进行单故障类别标号，使每一个标号与一种单故障模型对应，并且每一种所述故障模型包含至少一个所述单故障模型。