[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有效

专利信息
申请号: 201910233050.7 申请日: 2019-03-26
公开(公告)号: CN110308386B 公开(公告)日: 2020-09-18
发明(设计)人: 杨成林;周秀云;刘震 申请(专利权)人: 电子科技大学
主分类号: G01R31/316 分类号: G01R31/316
代理公司: 成都行之专利代理事务所(普通合伙) 51220 代理人: 温利平;陈靓靓
地址: 611731 四川省成*** 国省代码: 四川;51
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摘要: 发明公开了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,获取测点的传输函数,分析模拟电路的模糊组信息,确定每个模糊组的代表故障元件,基于传输函数得到各个代表故障元件的特征矩阵,构建多项式拟合的超定方程组,计算得到各个代表故障元件对应的系数向量,当模拟电路发生故障时,对测点进行状态监测,获得测试矩阵和常数项矩阵,求使得测试矩阵与各个代表故障元件特征向量确定的方程具有最小二乘距离的特征向量,对应的代表故障元件即为故障诊断结果。采用本发明可以有效实现对模拟电路的故障诊断。
搜索关键词: 基于 多项式 拟合 状态 监测 模拟 电路 故障诊断 方法
【主权项】:
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pi在可能取值范围[pimin,pimax]中随机取M个值,pimin、pimax分别表示pi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HiS4:在每个代表故障元件特征矩阵Hi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Ai如果Ai的秩r(Ai)=3,则令第i个代表故障元件的系数向量Ki:Ki=[ki,1,ki,2,ki,3]T令第i个代表故障元件的常数项矩阵bi求解超定方程组AiKi=bi的系数向量Ki的最小二乘解:Ki=(AiTAi)(‑1)AiTbi如果矩阵Ai的秩r(Ai)=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=[ki,2,ki,3]T令第i个代表故障元件的常数项矩阵bi求解超定方程组A′iK′i=bi的系数向量K′i的最小二乘解:得到系数向量Ki=[0,ki,2,ki,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M×3的测试矩阵以及大小为M×2的常数项矩阵计算评价参数选取N个评价参数Wi中最小值所对应的系数向量Ki,其所对应的代表故障元件即为故障诊断结果。
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