基于數(shù)據(jù)挖掘的電路故障分析方法研究.pdf

1、隨著電子設(shè)備的使用日益增多，其規(guī)模和復(fù)雜性顯著提升，尤其是在航天航空等領(lǐng)域，因此電子設(shè)備是否可靠、安全變的額外重要。電路故障分析是一種提高電子設(shè)備安全、可靠的重要方法，這種方法既可以發(fā)現(xiàn)電路中潛在的故障模式，也可以對(duì)故障電路進(jìn)行故障定位。因此，對(duì)電路進(jìn)行電路故障分析具有重要意義。
　　本文進(jìn)行電路故障分析的主要思路通過(guò)電路仿真解決了數(shù)據(jù)挖掘所需的數(shù)據(jù)源問(wèn)題；通過(guò)特征選擇解決了樣本中冗余的特征剔除問(wèn)題，使聚類(lèi)分析利用較少的特征子集即

2、可挖掘出最多的潛在故障模式，進(jìn)而減少分類(lèi)模型建立的復(fù)雜度；通過(guò)聚類(lèi)分析解決了電路系統(tǒng)中潛在故障模式的劃分問(wèn)題；通過(guò)基于規(guī)則和最近鄰兩種分類(lèi)算法解決了電路系統(tǒng)的潛在故障分類(lèi)模型的構(gòu)建問(wèn)題。另一方面，以電路仿真為基礎(chǔ)，對(duì)電路進(jìn)行FMEA分析，可以得到電路系統(tǒng)中模塊與模塊之間的故障傳播關(guān)系，還可以得到器件和各模塊的故障失效矩陣，其結(jié)果為故障定位提供了另外兩種新的思路：基于FMEA分析的故障定位和基于故障傳播有向圖的故障定位，前者可以從“現(xiàn)象層

3、面”直接根據(jù)報(bào)警器的狀態(tài)進(jìn)行故障定位，后者通過(guò)篩選候選故障源和非故障源，更高效的解決了故障器件的定位問(wèn)題；論文的內(nèi)容包括：
　　首先介紹了數(shù)據(jù)挖掘和電路故障分析相關(guān)理論，其包括電路故障層次關(guān)系、電路中模塊之間的故障傳播以及常見(jiàn)的幾類(lèi)電路故障診斷方法。
　　接下來(lái)介紹了電路仿真，并對(duì)電路仿真的結(jié)果根據(jù)信號(hào)的類(lèi)別不同分別進(jìn)行了不同的特征化預(yù)處理。還介紹了特征選擇相關(guān)知識(shí)，包括特征選擇一般過(guò)程、聚類(lèi)分析以及聚類(lèi)有效性的判斷準(zhǔn)則，并

4、結(jié)合DB Index準(zhǔn)則和簇總數(shù)改進(jìn)了基于聚類(lèi)分析的特征選擇算法，經(jīng)驗(yàn)證該算法執(zhí)行效果良好且時(shí)間復(fù)雜性較低。
　　然后對(duì)故障定位方法進(jìn)行了研究。一方面通過(guò)二分 K聚類(lèi)完成了潛在故障模式的劃分，以此為基礎(chǔ)作為基于分類(lèi)模型的故障定位方法的訓(xùn)練集，其中，分類(lèi)模型定位方法包括：基于最近鄰分類(lèi)模型故障定位、基于規(guī)則分類(lèi)模型故障定位。另一方面根據(jù)FMEA分析的結(jié)果提出了基于FMEA分析的故障定位和基于故障傳播有向圖的故障定位。以上幾種故障定位