当前位置:主页 > 科技论文 > 电子信息论文 >

基于流形特征提取与优化的电子电路故障诊断

发布时间:2018-07-02 13:15

  本文选题:特征提取 + 模式识别 ; 参考:《合肥工业大学》2017年硕士论文


【摘要】:随着电子设备中集成电路规模和复杂度的不断提升,系统功能不断完善,同时也带来了电路可测节点少、故障潜在信息难以获取、故障诊断准确率低等问题,对电子电路故障诊断技术的可靠性研究提出更高的要求。研究电路的故障诊断技术关键在于实现有效的故障特征提取和精准的故障模式识别,本文从这两个核心方面开展电路故障诊断技术的研究,分别提出了融合LLE和MDS算法的故障特征提取技术以及基于DCQGA的优化SVM分类器模型,并通过电路诊断实例对该方法进行了仿真验证。本文主要研究内容如下:首先,研究典型电子电路的建模原理及故障特性。通过对电子电路的软故障和硬故障的特性进行分析,构建电路故障模型,以故障电路可及节点的输出响应作为电路的原始多维故障特征数据。其次,提出融合线性和非线性流形学习算法的特征提取技术,即基于LLE和MDS算法的故障特征提取。该融合算法可以最大限度挖掘故障数据中潜在的低维流形结构,并保持数据的距离相似性不变,达到提取与优化故障特征的目的。利用该算法对电路的多维故障特征数据进行降维,结果表明降维后的故障特征分布区分性较明显。最后,建立一种用于电子电路故障诊断的优化分类器模型,即基于双链量子遗传算法的支持向量机分类器模型。DCQGA-SVM分类器具有双链寻优特征,可以加速寻优过程,增加获得全局最优参数的概率。通过UCI公共数据库中的两个经典分类数据集对分类器的可行性进行了测试,最后以电子电路故障诊断实例对优化改进分类器的收敛性能和故障诊断性能进行了验证。实验结果不仅验证了DCQGA-SVM良好的分类性能,而且验证了其在电路故障诊断中的有效性和实用性。
[Abstract]:With the improvement of the scale and complexity of integrated circuits in electronic devices, the system functions are constantly improved, and it also brings many problems, such as less measurable nodes of circuits, difficulty in obtaining potential fault information, low accuracy rate of fault diagnosis, etc. Higher requirements are put forward for the reliability research of electronic circuit fault diagnosis technology. The key to research the fault diagnosis technology of circuit is to realize effective fault feature extraction and accurate fault pattern recognition. In this paper, the research of circuit fault diagnosis technology is carried out from these two core aspects. A fault feature extraction technique based on LLE and MDS algorithm and an optimized SVM classifier model based on DCQGA are proposed respectively. The main contents of this paper are as follows: firstly, the modeling principle and fault characteristics of typical electronic circuits are studied. By analyzing the characteristics of soft and hard faults of electronic circuits, the fault model of circuits is constructed, and the output response of reachable nodes of fault circuits is taken as the original multidimensional fault characteristic data of circuits. Secondly, a feature extraction technique based on LLE and MDS is proposed, which combines linear and nonlinear manifold learning algorithms. The fusion algorithm can maximize the mining of potential low-dimensional manifold structures in fault data and keep the distance similarity of the data unchanged to achieve the purpose of extracting and optimizing fault features. The algorithm is used to reduce the dimension of the multi-dimensional fault feature data of the circuit. The results show that the fault feature distribution after dimension reduction is more distinct. Finally, an optimal classifier model for fault diagnosis of electronic circuits is established, that is, the support vector machine classifier model based on double chain quantum genetic algorithm. DCQGA-SVM classifier has the characteristics of double-chain optimization, which can accelerate the optimization process. Increase the probability of obtaining global optimal parameters. The feasibility of the classifier is tested by two classical classification data sets in UCI common database. Finally, the convergence performance and fault diagnosis performance of the improved classifier are verified by an example of electronic circuit fault diagnosis. The experimental results not only verify the good classification performance of DCQGA-SVM, but also verify the validity and practicability of DCQGA-SVM in circuit fault diagnosis.
【学位授予单位】:合肥工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TN710

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 崔江;王友仁;;一种云样本的控制产生及在电路故障诊断中的应用[J];控制理论与应用;2008年03期

2 潘兴隆;贺国;高世伦;;光电耦合技术在电路故障诊断中的应用[J];船海工程;2008年04期

3 罗惠敏;;“电子电路故障诊断技术”课程项目教学法的实践与研究[J];无锡职业技术学院学报;2012年03期

4 席安和;方辉;;电子电路故障诊断[J];电焊机;2013年03期

5 徐志PI;模糊逻辑在组合电路故障诊断中的应用[J];成都电讯工程学院学报;1983年03期

6 孙义闯,林在旭;非线性电路故障诊断的似故障增量电路法[J];电子学报;1987年05期

7 孙义闯;非线性电路故障诊断的几点考虑[J];微电子学与计算机;1989年01期

8 陈禹章;“效应热”在电路故障诊断中的应用[J];电子仪器仪表用户;1994年01期

9 梁晓东,魏蚊龙;基于实例推理的电路故障诊断系统研究[J];计算机与数字工程;2000年06期

10 王格芳,王学明,马飒飒,亢勇;利用门限进行电路故障诊断[J];计算机自动测量与控制;2001年06期

相关会议论文 前8条

1 赵宏革;于连山;;关于大规模电路故障诊断方法的探讨[A];大连海事大学校庆暨中国高等航海教育90周年论文集(机电分册)[C];1999年

2 王格芳;吴国庆;沙晓光;冯锡智;;基于门限设置的电路故障诊断方法研究[A];第三届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2005年

3 陈冰;尹禄;胡金华;;基于人工神经网络的数字电路故障诊断[A];2008中国仪器仪表与测控技术进展大会论文集(Ⅲ)[C];2008年

4 赵广燕;孙宇锋;;EDA仿真在电路故障诊断中的应用[A];大型飞机关键技术高层论坛暨中国航空学会2007年学术年会论文集[C];2007年

5 周浔;王晓丽;;基于粗BP神经网络的数字电路故障诊断[A];第24届中国控制与决策会议论文集[C];2012年

6 徐翠锋;黄新;雷加;郭庆;;基于I_(DDT)集成电路故障诊断小波函数选择[A];2010中国仪器仪表与测控技术大会论文集[C];2010年

7 谭阳红;何怡刚;;基于集团法和自组织神经网络的容差电路故障诊断(英文)[A];第十六届电工理论学术年会论文集[C];2004年

8 冯硕;;基于云模型的模拟电路故障诊断[A];天津市电视技术研究会2014年年会论文集[C];2014年

相关重要报纸文章 前1条

1 河南 孟宪坤;信息融合技术在电力电子电路故障诊断中的应用研究[N];电子报;2014年

相关博士学位论文 前5条

1 高昕;基于幅相特征的模拟电路故障诊断与可测性研究[D];电子科技大学;2015年

2 于文新;模拟电路故障诊断神经智能果蝇算法研究[D];湖南大学;2015年

3 徐晨曦;基于解轨迹多项式分解的非线性电路故障诊断研究[D];电子科技大学;2009年

4 袁海英;基于时频分析和神经网络的模拟电路故障诊断及可测性研究[D];电子科技大学;2006年

5 毛先柏;基于支持向量机的模拟电路故障诊断研究[D];华中科技大学;2009年

相关硕士学位论文 前10条

1 曾希雯;基于故障字典的电路故障诊断研究[D];电子科技大学;2016年

2 谢晓敏;基于专家知识的板级电路故障诊断系统研究[D];中国民航大学;2011年

3 陈鹏;基于流形特征提取与优化的电子电路故障诊断[D];合肥工业大学;2017年

4 吕旭明;基于模型的电路故障诊断系统的设计与实现[D];吉林大学;2006年

5 李田田;基于虚拟仪器的电路故障诊断[D];大连理工大学;2007年

6 邹宇;未知电路板检测机理和方法研究[D];西安电子科技大学;2010年

7 许文先;红外电路故障诊断系统中适配器的研制和图像匹配的研究[D];电子科技大学;2006年

8 蔡亮;基于IEEE1232协议的电路故障诊断技术研究[D];华中科技大学;2006年

9 吴孝雄;基于神经网络的主机遥控系统控制器电路故障诊断研究[D];上海交通大学;2012年

10 白金纬;基于电流的数字集成电路故障诊断的方法研究[D];电子科技大学;2008年



本文编号:2090241

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianzigongchenglunwen/2090241.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户df759***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com