[发明专利]基于锯齿波的模拟电路故障诊断方法

摘要

本发明公开了一种基于锯齿波的模拟电路故障诊断方法，首先设置一个频率集，以正弦波作为输入激励，得到频率集中各个频率下的元件特征圆，在滤波电路发生故障时，以锯齿波作为输入激励，通过傅里叶变换得到频率集中各个频率下的故障电压，从频率集中选取一个频率作为故障诊断频率，计算故障电压与预先得到的该频率下的元件特征圆的最短距离，如果最短距离小于预设阈值的特征圆大于1个，则该故障电压为混叠点，更换故障诊断频率重新诊断，直到最短距离小于预设阈值的特征圆小于等于1个，则将最小最短距离的特征圆对应的元件作为故障元件，得到故障诊断结果。本发明通过采用不同故障诊断频率，消除混叠点的影响，实现准确的故障诊断。

主权项

1.一种基于锯齿波的滤波电路故障诊断方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：在被测电路工作频率范围内选择若干个频率构成频率集F，以频率集F中每个频率的正弦波作为输入激励，仿真获取各个元件在该激励下的特征圆；元件的特征圆获取包括以下步骤：S1.1：记输入正弦波信号的电压为对模拟电路进行无故障仿真，得到测点t的无故障电压S1.2：令i＝1；S1.3：将第i个元件的参数x_i更改为x_i1和x_i2分别进行仿真，i的取值范围为i＝1,2,…,N_F，N_F表示元件数量，得到测点t的故障电压，分别记为计算得到第i个元件单独作用的输出电压S1.4：如果则令圆特征参数w_i＝1、v_i＝‑K_i、r_i＝0，否则求解如下方程组得到圆特征参数w_i、v_i、r_i：S1.5：判断是否i＝N_F，如果是，仿真结束，否则进入步骤S1.6；S1.6：令i＝i+1，返回步骤S1.3；S2：初始化备选故障元件集合P为被测电路中所有元件的集合；S3：当被测电路发生故障时，将锯齿波信号作为被测电路的输入激励，得到测点输出，锯齿波信号的频率为频率集F中各个频率的公约数；S4：对步骤S3中的输入信号和输出信号分别进行采样，然后对输入采样信号和输出采样信号分别作傅里叶变换，得到频率集F中各个频率下的输入正弦波信号与输出正弦波信号，然后计算输入正弦波信号与输出正弦波信号的相位差θ和幅值比A，计算得到各个频率对应的故障电压S5：从频率集F中选择一个频率作为故障诊断频率f；S6：从步骤S1得到的|F|组特征圆中选取备选故障元件集合P中元件在频率f下的|P|个特征圆，|P|表示备选故障元件集合P中的元件数量，分别计算到|P|个特征圆的最短距离，如果最短距离将小于预设阈值，则判定对应特征圆与故障电压匹配，将匹配特征圆对应的元件放入集合D，否则不作任何操作；S7：如果集合D中元件数量小于等于1，进入步骤S8，否则进入步骤S9；S8：将最小最短距离的特征圆所对应的元件作为故障元件；S9：从频率集F中选取一个除已选取频率以外的频率作为故障诊断频率f，令备选故障元件集合P＝D，返回步骤S6。