電壓靈敏度向量在模擬電路故障診斷中的應(yīng)用
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摘 要: 針對模擬電路故障中元件參數(shù)連續(xù)變化具有無窮多種可能性的問題, 首先證明了線性模擬電路中, 測試點電壓向量在故障狀態(tài)下相對于標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的增量, 其向量方向由故障元件在被測電路中的位置決定。并證明了節(jié)點電壓敏感度向量方向與節(jié)點電壓向量增量的方向相同, 并且其模反映了故障元件參數(shù)變化量到節(jié)點電壓向量的權(quán)重。以修正后的節(jié)點電壓靈敏度向量為故障特征建立故障字典, 提出一種容差條件下的故障診斷判定算法, 可以有效地實現(xiàn)模擬電路元件參數(shù)在一定容差范圍內(nèi)隨機變化條件下的單一軟故障診斷。針對ITC’97 Benchmark 電路中的連續(xù)時間狀態(tài)可變?yōu)V波器電路, 仿真實驗實現(xiàn)了10％容差條件下的故障診斷, 驗證了該理論的正確性和方法的有效性。
關(guān)鍵詞: 靈敏度向量；故障特征；故障字典；判定算法
故障特征
設(shè)如圖1所示線性時不變電路C共有N+1個節(jié)點, 其中第N+1個節(jié)點作為參考節(jié)點接地, M個節(jié)點的電壓可測, 測試點電壓用向量V表示。不失一般性, 設(shè)電路由一個獨立電流源 激勵。C中的一個電阻gi跨接在電路的第i個端口。如圖2所示當(dāng)電阻gi發(fā)生故障時, 即其電導(dǎo)值由gi變?yōu)?, 測試點電壓變?yōu)?。
定理1: 向量 的方向由電阻gi在C中所處的位置決定。
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