一種新穎的模擬電路故障診斷方法

倪志樟 吳永興 陳劍輝

摘 要：模擬電路故障診斷技術(shù)是在二十世紀(jì)七十年代發(fā)展起來(lái)的一種技術(shù)，隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，模擬電路故障診斷技術(shù)也得到了學(xué)術(shù)界的廣泛探討?？紤]到能夠更加精準(zhǔn)地對(duì)模擬電路故障進(jìn)行診斷，同時(shí)使診斷的時(shí)間得到有效節(jié)約，有必要掌握新型的模擬電路故障診斷方法。本課題便提出了一種新穎的模擬電路故障診斷方法，以期為模擬電路故障診斷方法的有效性及實(shí)用性提供一些價(jià)值建議。

關(guān)鍵詞：新穎；模擬電路；故障診斷方法

Abstract： analog circuit fault diagnosis technology is a kind of technology developed in the 1970s， with the continuous development of society， analog circuit fault diagnosis technology has also been widely discussed in academia. Considering that the fault diagnosis of analog circuit can be more accurate and the diagnosis time can be effectively saved， it is necessary to master the new fault diagnosis method of analog circuit. This paper proposes a novel fault diagnosis method for analog circuits， in order to provide some valuable Suggestions for the effectiveness and practicability of the fault diagnosis method for analog circuits.

Key words： novel； Analog circuit； Fault diagnosis method

“電”與人們的日常生活、工作、學(xué)習(xí)息息相關(guān)，而對(duì)于電路故障診斷來(lái)說(shuō)，則是電力系統(tǒng)工作人員常常會(huì)面對(duì)的問(wèn)題。從我國(guó)電力發(fā)展角度來(lái)看，對(duì)于模擬電路故障診斷方法的研究，從上世紀(jì)的理論研究逐漸達(dá)到了如今的實(shí)踐研究階段。為了使模擬電路故障診斷方法的有效性及實(shí)用性得到有效提高，鑒于此本課題針對(duì)“一種新穎的模擬電路故障診斷方法”進(jìn)行分析研究具備顯著的價(jià)值意義。

1.模擬電路故障診斷方法相關(guān)問(wèn)題的提出

根據(jù)以往的模擬電路故障診斷方法，發(fā)現(xiàn)存在一定的問(wèn)題。下面將對(duì)其問(wèn)題進(jìn)行分析，然后提出初步優(yōu)化模擬電路故障診斷方法的思路：

（1）問(wèn)題分析：基于模擬電路診斷系統(tǒng)構(gòu)建前，需對(duì)電路狀態(tài)的故障信息特征進(jìn)行有效提取出來(lái)，當(dāng)然這液成為診斷工作、測(cè)試工作的重難點(diǎn)部分。通常而言，通過(guò)對(duì)電路響應(yīng)的波形曲線，能夠獲取原始數(shù)據(jù)，進(jìn)一步通過(guò)采樣處理、映射操作，可將其轉(zhuǎn)化到樣本空間當(dāng)中，從而獲取模擬電路所需的位置及類(lèi)型故障等有效信息。但這處理過(guò)程中也存在一定的問(wèn)題，即：針對(duì)其樣本綜合空間分析研究后，發(fā)現(xiàn)以上特征信息在分布方面存在缺乏穩(wěn)固性的問(wèn)題。從有關(guān)故障診斷方法角度來(lái)看，通常無(wú)法實(shí)現(xiàn)基于故障模式分類(lèi)狀態(tài)下以直接的方式加以利用，需要經(jīng)過(guò)處理、轉(zhuǎn)變等過(guò)程，才能夠使電路故障特征得到有效提取。在以往的模擬電路故障診斷工作過(guò)程中，其采取的方法往往采取了對(duì)二階統(tǒng)計(jì)量進(jìn)行考慮的模式，然后對(duì)平穩(wěn)高斯分布數(shù)據(jù)進(jìn)行相對(duì)應(yīng)的描述，但是對(duì)于其中涉及許多的非高斯分布的隨機(jī)變量，其高階累積量仍舊涉及許多的信息。因此，在考慮不周全的情況下，便難以使孤故障診斷的準(zhǔn)確性得到有效保障。

（2）改進(jìn)思路：針對(duì)上述問(wèn)題分析情況，考慮到模擬電路故障診斷方法使用時(shí)，故障診斷的準(zhǔn)確性得到有效提高，需合理地應(yīng)用不同信息源產(chǎn)生的信息，然后將其充當(dāng)特征向量，進(jìn)一步對(duì)電路故障進(jìn)行診斷。與此同時(shí)，還有必要合理地應(yīng)用信息融合技術(shù)，將電壓、電流信息共同作為故障特征向量，使故障信息源得到有效構(gòu)建，然后對(duì)故障信息偏度、峭度等指標(biāo)加以提取，完成對(duì)電路故障的診斷。

2.一種新穎的模擬電路故障診斷方法實(shí)現(xiàn)策略

在上述分析過(guò)程中，對(duì)模擬電路故障診斷方法相關(guān)問(wèn)題有了一定程度的了解，并且提出了初步的改進(jìn)思路。為了使一種新穎的模擬電路故障診斷方法得到有效實(shí)現(xiàn)，還有必要掌握以下技術(shù)方法，具體包括：

（1）合理利用高階累積量技術(shù)。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步及發(fā)展，高階累積量技術(shù)逐漸發(fā)展起來(lái)，基于非線性、非高斯以及盲信號(hào)處理等方面，高階累積量技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用。利用高階累積量技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)信號(hào)耦合特征及特性的有效提取，同時(shí)還能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)系統(tǒng)非線性特性的檢測(cè)。值得注意的是，如果高斯噪聲敏感度偏低，基于理論角度而言，噪聲影響可忽略，然后通過(guò)提升辨識(shí)與分析精度，實(shí)現(xiàn)故障診斷。而從模擬電路故障信號(hào)本身分析，歸類(lèi)為非線性信號(hào)，在受到環(huán)境等因素的影響下，會(huì)導(dǎo)致噪聲在故障信號(hào)當(dāng)中，因此通過(guò)高階累積量技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)地模擬電路故障信號(hào)的處理，是一個(gè)新穎且理想化的選擇。此外，值得注意的使，在應(yīng)用高階累積量技術(shù)過(guò)程中，需完成高階累積量的函數(shù)計(jì)算，進(jìn)一步結(jié)合函數(shù)計(jì)算結(jié)果，完成其峭度和偏度的計(jì)算。結(jié)合實(shí)踐工作研究，發(fā)現(xiàn)高階累積量對(duì)高斯過(guò)程敏感性不高，如果將高斯噪聲外加于信號(hào)當(dāng)中，基于理論角度層面分析，高階量累積對(duì)噪聲的影響完全抑制，進(jìn)而使識(shí)別、分析等精度的提升得到有效實(shí)現(xiàn)。

（2）注重信息融合技術(shù)的應(yīng)用。對(duì)于信息融合來(lái)說(shuō)，其概念的提出為二十世紀(jì)七十年代。發(fā)展至今，信息融合成為了一種現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)，通過(guò)信息融合活動(dòng)，對(duì)多元信息進(jìn)行處理，并利用信息計(jì)算機(jī)技術(shù)，能夠使診斷模擬電路的運(yùn)行狀態(tài)得到有效識(shí)別。值得注意的是，電路運(yùn)行狀態(tài)與故障征兆之間存在密切的關(guān)系，因此需注重信息融合技術(shù)的應(yīng)用，將其應(yīng)用到模擬電路故障診斷處理工作過(guò)程中，利用信息融合的決策層、特征層以及數(shù)據(jù)層，使故障診斷的效果得到有效提升。例如，國(guó)內(nèi)有學(xué)者在模擬電路故障診斷方法應(yīng)用過(guò)程中，進(jìn)行了基于峭度與偏度的故障診斷，并利用了信息融合技術(shù)加以實(shí)現(xiàn)，通過(guò)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)使故障診斷得到有效完善。

3.結(jié)語(yǔ)

通過(guò)本課題的研究，認(rèn)識(shí)到模擬電路故障診斷方法有必要合理的應(yīng)用高階累積量技術(shù)和信息融合技術(shù)，使模擬電路故障診斷工作能夠避免以往故障診斷工作考慮不周全的問(wèn)題。與此同時(shí)，需認(rèn)識(shí)到二階統(tǒng)計(jì)量采集信號(hào)過(guò)程中，要求信號(hào)高斯性、線性以及平穩(wěn)性是存在一定局限的。而對(duì)于新穎模擬電路故障診斷方法的提出及應(yīng)用，則能夠解決這些問(wèn)題，所以相關(guān)工作人員可進(jìn)一步加快對(duì)新穎模擬電路故障診斷方法技術(shù)的研究，從而使模擬電路故障診斷工作的效率及質(zhì)量得到有效提升。

參考文獻(xiàn)：

[1]謝濤，李珩.一種新穎的模擬電路故障診斷方法[J].懷化學(xué)院學(xué)報(bào)，2017，36（11）：47-51. DOI：10.3969/j.issn.1671-9743.2017.11.013.

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作者簡(jiǎn)介：

倪志樟（1997-），男，漢，浙江省溫州市，本科，研究方向：應(yīng)用物理學(xué)。

吳永興（1997-），男，漢，四川省宜賓市，本科，研究方向：應(yīng)用物理學(xué)。

陳劍輝（1997-），男，漢，福建省寧德市，本科，研究方向：應(yīng)用物理學(xué)。