面向三维空间的模拟电路故障建模与故障检测

胡鸿志，田书林，郭 庆 ，李 优

(1.电子科技大学自动化工程学院，四川成都 611731；2.桂林电子科技大学，广西自动检测技术与仪器重点实验室，广西桂林 541004)



面向三维空间的模拟电路故障建模与故障检测

胡鸿志1,2，田书林1，郭 庆2，李 优2

(1.电子科技大学自动化工程学院，四川成都 611731；2.桂林电子科技大学，广西自动检测技术与仪器重点实验室，广西桂林 541004)

针对模拟电路测试和故障诊断需求，引入复数域的相量分析方法，改进电阻电路的斜率故障模型，实现了动态模拟电路的故障诊断。进一步结合相量圆故障模型，提出了模拟电路3D故障模型，定义了模型的精确数学方程；该模型为3D空间的平行圆环，实现了元件软故障和硬故障的全覆盖，极大提高了模型实用性。电路仿真结果表明，3D模型实现模拟电路元件级故障诊断，有效提高故障检测率和隔离率。

故障建模；故障检测；模拟电路；三维模型

0 引言

模拟电路的故障诊断与可测性设计技术，是近年来电子系统和装备研究的热点之一[1]。小波分析、神经网络和支持相量机等理论工具的广泛应用，促进了故障诊断方法的不断创新[2-6]，而故障字典法仍然是目前最成熟的故障诊断方法，具备良好的实用性[4]。故障字典法是一种测前仿真(Simulation before Test，SBT)方法，仿真计算工作主要集中于故障检测之前完成。故障字典法是基于故障模型提取电路特征，而模拟元件参数的连续性和非线性，导致普适性的模拟电路故障模型难以建立，常用的模型主要是基于元件硬故障(开路和短路失效)和软故障(元件参数故障)，通常都难以覆盖模拟电路完整的潜在故障集。……