基于數(shù)據(jù)融合的模擬電路故障診斷.pdf

1、隨著工業(yè)化和現(xiàn)代化進程的加速以及電子技術的高速發(fā)展，電路網(wǎng)絡結構和規(guī)模趨于模塊化和功能化，研究怎樣運用現(xiàn)代診斷技術從模擬電路中準確地診斷出發(fā)生故障的電路支路和元件，成為工程實際中迫切需要解決的問題。雖然模擬電路故障診斷、數(shù)據(jù)融合技術和神經(jīng)網(wǎng)絡在各自的應用范圍或者兩兩結合的領域取得了較快的發(fā)展，但是目前針對數(shù)據(jù)融合技術和神經(jīng)網(wǎng)絡相結合診斷模擬電路故障的研究還比較少。本文把數(shù)據(jù)融合技術和神經(jīng)網(wǎng)絡結合起來對模擬電路進行故障診斷，取得了一些成果

2、。論文的主要工作內容和成果如下：
　　(1)介紹了模擬電路故障診斷技術發(fā)展和現(xiàn)狀，對現(xiàn)有的主要診斷方法以及近年來先進的神經(jīng)網(wǎng)絡理論和技術以及數(shù)據(jù)融合技術在模擬電路故障診斷領域中的應用進行了簡單的論述。
　　(2)對神經(jīng)網(wǎng)絡方法的基本原理及其在模擬電路故障診斷中的優(yōu)勢進行了詳細的介紹，包括神經(jīng)網(wǎng)絡的分類和神經(jīng)網(wǎng)絡的學習規(guī)則。詳細說明在電路故障診斷中應用最廣泛的BP神經(jīng)網(wǎng)的設計、訓練和測試方法，并對一個兩級RC耦合放大器電路例進

3、行了測試、神經(jīng)網(wǎng)絡訓練和診斷。
　　(3)介紹了數(shù)據(jù)融合技術的概念、優(yōu)缺點、基本方法及其在各個領域的應用情況。然后對于數(shù)據(jù)融合具體方法，著重研究了Bayes統(tǒng)計融合方法、Dempster-Shafer證據(jù)理論融合方法以及模糊集理論融合方法。最后采用基于待定系數(shù)法的隸屬度構造法以及模糊融合的方法對實例電路進行了故障診斷。
　　(4)提出了一種新的利用包含元件直流特性信息的靜態(tài)工作點電壓和包含元件交流特性信息的不同頻率激勵下輸出

4、電壓峰值與輸出電壓峰值的比值兩類信息進行數(shù)據(jù)融合診斷的方法，保證故障信息量的同時降低了獲取難度。應用模糊數(shù)學的理論，通過模糊變換將兩類故障信息通過兩個神經(jīng)網(wǎng)絡診斷得出的故障隸屬度進行決策層的數(shù)據(jù)融合，較好的解決了了單神經(jīng)網(wǎng)絡診斷信息量不足，由于電路元件互相影響而產(chǎn)生的故障診斷不確定性的問題以及待融合故障信息隸屬度獲取困難的問題，使得診斷準確率得到較為明顯的提高。
　　本文提出的基于數(shù)據(jù)融合和神經(jīng)網(wǎng)絡的方法可以實現(xiàn)對模擬電路的故障進