模拟电路故障诊断中故障字典和M-FastICA的应用

发布时间：2017-05-14 18:12

  本文关键词：模拟电路故障诊断中故障字典和M-FastICA的应用，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：故障是导致产品无法达到指定功能或性能衰退导致无法达到指定要求的状态。在电子系统的设计生产中模拟电路故障诊断起着重要的作用,然而电路的故障在使用过程中是无法避免的,很多人对故障诊断提出了不同的方法。自从上个世纪六十年代开始到现在,各国的研究者纷纷加入其中,电路故障诊断技术已经发展成为一个热门的研究领域。随着电子技术不断进步的进程中,电路的规模程度也在不断提高,同时加大了对其的诊断难度,对新技术的渴望与日俱增,人们在不断的探索着更有效的解决途径。本文阐述了国内外如今对模拟电路诊断技术的发展现状,概述了最近一些年来世界上各个国家对故障诊断技术的研究成果。论文描述了模拟电路故障的基本概念及其分类,对其特点和诊断技术给予说明分析,阐述了经典诊断方法—故障字典法的一般过程,重点对交直流故障字典法进行了描述,同时对如今新提出的一些新方法进行了描述。本文的创新如下。1深入学习和研究了FastICA方法。基于FastICA方法的目标函数随着逐次迭代逐渐变小直到收敛时,每次迭代都进行更新,影响计算速度的问题,提出了改进的FastICA的方法对上述的问题能够有很好的解决,对于该方法的信号分离技术,为证明该方法的有效性,在此建立了相应的测试电路。在计算速度上体现了M-FastICA较快。对于故障字典法中遇到的故障类型重叠较多,引用了对故障类型进行整合或者拆分的方法,对于电路复杂程度较低的模拟电路,提出增加诊断数据项,即增加维数的方式,来解决故障重叠的问题。2研究了故障字典法的应用,并建立了实例模拟电路来证明该方法的适用性。首先对故障字典法的应用和诊断流程进行了描述,然后建立了两级RC耦合放大电路,通过故障字典法对该电路中的故障进行诊断,在诊断中对于有多个故障存在交叉重叠的问题,在实验分析的基础上提出了解决方法。详细介绍了基于M-FastICA方法的电路故障诊断实例,首先,建立实例电路,对电路中的元件类型进行归类处理,在激励信号下,提取源信号。用这些电路元件建立测试线路,植入故障,然后提取混合信号,用M-FastICA方法从混合信号中提取源信号,进行故障的诊断识别。
【关键词】：模拟电路 故障诊断 信号分离 故障字典
【学位授予单位】：中国海洋大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN710
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 1 绪论10-16
• 1.1 研究背景与意义10-11
• 1.2 模拟电路故障诊断技术的发展11-13
• 1.2.1 模拟电路故障诊断国内外现状12-13
• 1.3 本文的主要工作与结构13-16
• 2 模拟电路故障诊断的基本方法16-26
• 2.1 模拟电路故障诊断的相关特性16-21
• 2.1.1 模拟电路故障的基本概念和分类16-18
• 2.1.2 模拟电路故障的特点18-19
• 2.1.3 模拟电路故障的诊断技术19-21
• 2.2 模拟电路故障字典方法21-24
• 2.2.1 直流故障字典法22-23
• 2.2.2 交流故障字典法23-24
• 2.3 模拟电路故障诊断的新方法24-25
• 2.3.1 基于神经网络的模拟电路故障诊断技术24
• 2.3.2 基于小波分析的模拟电路故障诊断技术24
• 2.3.3 基于模糊理论的模拟电路故障诊断技术24-25
• 2.4 模拟电路故障样本处理25
• 2.4.1 故障样本处理基本原则25
• 2.5 本章小结25-26
• 3 改进的FastICA方法的信号分离研究26-40
• 3.1 ICA的基本原理26-28
• 3.1.1 ICA的数学理论26-28
• 3.2 ICA的目标函数28-30
• 3.2.1 基于负熵的目标函数28-29
• 3.2.2 基于峭度的目标函数29
• 3.2.3 基于最大似然的目标函数29-30
• 3.3 改进的FastICA方法的原理30-34
• 3.3.1 FastICA方法概述30-31
• 3.3.2 基于负熵最大化的FastICA方法31-33
• 3.3.3 改进的FastICA方法及其优势33-34
• 3.4 改进的FastICA方法的信号分离34-39
• 3.4.1 源信号之间的相关性分析34-36
• 3.4.2 信号盲分离仿真实验36-39
• 3.4.3 FastICA方法和改进的FastICA在信号分离上的对比39
• 3.5 本章小结39-40
• 4 基于故障字典法的电路故障诊断40-50
• 4.1 故障字典法在电路故障诊断中的应用40-41
• 4.1.1 故障字典法的应用40-41
• 4.2 改进的故障字典法41-49
• 4.2.1 重叠故障的处理41-43
• 4.2.2 故障数据处理43-45
• 4.2.3 模拟电路故障字典法仿真实例45-49
• 4.3 本章小结49-50
• 5 基于改进的FastICA的电路故障诊断50-60
• 5.1 改进的FastICA在电路故障诊断中的应用50-54
• 5.1.1 建立正常工作库和故障库50-51
• 5.1.2 建立测试仿真电路51-54
• 5.2 测试仿真电路示例54-56
• 5.3 故障诊断分析56-58
• 5.3.1 组合电路故障诊断仿真实验56-58
• 5.4 故障字典法和改进的FastICA方法的应用分析58
• 5.5 本章小结58-60
• 6 总结与展望60-62
• 6.1 总结60
• 6.2 展望60-62
• 参考文献62-66
• 致谢66-68
• 个人简历68

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1 段志亮;模拟电路故障诊断中故障字典和M-FastICA的应用[D];中国海洋大学;2015年

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本文编号：365887