[发明专利]基于多项式拟合与状态监测的模拟电路故障诊断方法

权利要求书

1.一种基于多项式拟合与状态监测的模拟电路故障诊断方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：获取模拟电路在测点t处的传输函数；

S2：分析得到模拟电路经测点t输出电压进行故障诊断的模糊组信息，将得到的模糊组数量记为N，每个模糊组选取一个元件作为代表故障元件；

S3：对于每个代表故障元件，分别采用以下方法获取代表故障元件的特征矩阵：

令第i个代表故障元件的参数值p_i在可能取值范围[p_imin,p_imax]中随机取M个值，p_imin、p_imax分别表示p_i的最小可能取值和最大可能取值，i＝1,2,…,N，其余故障元件参数值在容差范围内取值，根据传输函数得到预设激励信号下第i个代表故障元件第m次取值对应的传输函数值j表示虚数单位；根据每个代表故障元件的M个传输函数值构建大小为M×2的代表故障元件特征矩阵H_i：

S4：在每个代表故障元件特征矩阵H_i的最后一列插入一列M维单位列向量，得到大小为M×3的扩展特征矩阵A_i：

如果A_i的秩r(A_i)＝3，则令第i个代表故障元件的系数向量K_i：

K_i＝[k_i,1,k_i,2,k_i,3]^T

令第i个代表故障元件的常数项矩阵b_i：

求解超定方程组A_iK_i＝b_i的系数向量K_i的最小二乘解：

K_i＝(A_i^TA_i)^(-1)A_i^Tb_i

如果矩阵A_i的秩r(A_i)＝2，则构建如下矩阵A′_i：

令第i个代表故障元件的系数向量K′_i：

K′_i＝[k_i,2,k_i,3]^T

令第i个代表故障元件的常数项矩阵b_i：

求解超定方程组A′_iK′_i＝b_i的系数向量K′_i的最小二乘解：

得到系数向量K_i＝[0,k_i,2,k_i,3]^T；

S5：当模拟电路发生故障时，在与步骤S3相同的激励信号下对测点t处的输出电压进行状态监测，测量得到D个输出电压其中d＝1,2,…,D，D＞3；计算得到表示激励信号电压，构成大小为D×3的测试矩阵以及大小为D×2的常数项矩阵

计算评价参数选取N个评价参数W_i中最小值所对应的系数向量K_i，其所对应的代表故障元件即为故障诊断结果。