[发明专利]一种考虑不确定性的电路系统测试性指标预计方法

说明书

本发明公开了一种考虑不确定性的电路系统测试性指标预计方法，所述方法首先根据电路系统的历史故障信息等确定其故障集、测试特征完备集以及不确定性因素种类；之后建立该电路系统的故障仿真模型，并通过蒙特卡洛方法模拟获得不确定性影响下测试特征的分布情况；基于获取的测试特征分布信息建立故障‑测试特征相关性矩阵；基于该矩阵，构建可用于描述测试特征相关性的高斯Copula形式的3种测试性指标预计函数；在此基础上进一步考虑测试特征子集选择问题，构建可用于任意子集的测试性指标快速预计函数。本发明考虑了测试特征之间的相关性，可有效提高电路系统测试性指标预计精度。

技术领域

本发明属于电子产品测试性分析与设计领域，涉及一种考虑不确定性的电路系统测试性指标预计方法，具体涉及一种基于高斯Copula函数的测试性指标预计方法。

背景技术

测试性是指产品能及时准确地确定其状态(可工作、不可工作或性能下降)并有效地隔离其内部故障的一种设计特性，产品测试性水平直接影响其故障诊断能力。在电路系统设计阶段对其测试性水平通过量化指标进行准确预计，对电路系统的故障诊断能力具有重要意义。早期针对于复杂机电系统的测试性指标预计方法，假定特定故障发生时相应的测试特征具有确定性的响应结果(即完美测试假设)。然而对于具有非线性、高集成度特点的电路系统，其测试过程中存在诸如传感器测试误差等引起的非完美测试情况，使得其测试特征的结果往往具有不确定性。测试的不确定性是导致系统实际测试性指标与基于传统相关性矩阵的测试性指标预计值存在较大偏差的主要来源。

现有测试性指标预计方法中对不确定性的描述通过测试特征对故障的“检出和虚警”概率对形式实现，以多元测试特征间相互独立假设为前提，通过多重伯努利分布函数计算获得测试性指标。然而，实际测试中的诸多扰动对各项测试特征的影响往往呈非独立性，以现有方法无法实现对其准确描述。对于要求精确测试性优化设计的系统，亟需一种基于测试特征非独立假设的测试性指标预计方法。

发明内容

针对电路系统测试性指标预计时不确定性影响问题，本发明提供了一种考虑不确定性的电路系统测试性指标预计方法。该方法考虑了测试特征之间的相关性，可有效提高电路系统测试性指标预计精度。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种考虑不确定性的电路系统测试性指标预计方法，包括如下步骤：

步骤一：根据电路系统的组成、功能特点以及历史故障信息，确定其维度为n的故障集F＝{f₁,f₂,…,f_n}及其发生概率PF＝{p₁,p₂,…,p_n}、可用于检测所述故障集中故障的m维测试特征完备集T＝{t₁,t₂,…,t_m}、不确定性因素的种类U＝{u₁,u₂,…,u_q}及其分布形式；

步骤二：基于步骤一所述的不确定性因素的种类及其分布形式，通过蒙特卡洛方法生成K组随机样本；构建电路系统的故障仿真模型，对所述故障集中各类故障以及健康状态进行仿真，在每类状态仿真时依次带入K组随机样本，仿真获得每种状态下对应的K组测试特征，用以模拟不确定性因素影响下的故障测试特征分布情况；

步骤三：根据步骤二所获得的测试特征样本，利用健康状态下的测试特征分布情况确定其对应的测试特征通过阈值，构成测试特征通过阈值集Thre；依据所确定的测试特征通过阈值集Thre，构建理想状态下n×m的布尔型故障-测试特征相关性矩阵D；