基于改進(jìn)鍵合圖方法的層次機(jī)電系統(tǒng)的測(cè)試性建模與分析

龍玉峰，史賢俊，肖支才，張 婕，楊 宇

(1.海軍航空大學(xué)，山東 煙臺(tái) 264001；2.中國(guó)人民解放軍92154部隊(duì)，山東 煙臺(tái) 264001)

0 引言

隨著智能化技術(shù)的不斷發(fā)展，機(jī)電系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生，主要涉及醫(yī)學(xué)、光學(xué)、材料工程、機(jī)械工程、化學(xué)、物理學(xué)以及生物工程等多種學(xué)科和工程技術(shù)。機(jī)電系統(tǒng)的制造工藝包括微米制造工藝、機(jī)械工藝、集成電路工藝以及其它特種工藝等，其在國(guó)民經(jīng)濟(jì)以及軍事方面均存在著廣泛的應(yīng)用前景[1]。

層次化機(jī)電系統(tǒng)指的是多層次的機(jī)電系統(tǒng)，隨著機(jī)電系統(tǒng)層次的增加，該系統(tǒng)的復(fù)雜性與混合性也在逐漸提升，向著微型化、綜合化發(fā)展。雖然層次化機(jī)電系統(tǒng)帶來(lái)了很多便利，但同時(shí)也帶來(lái)了威脅，例如層次化機(jī)電系統(tǒng)故障原因增加、可監(jiān)測(cè)性約束增加等，導(dǎo)致層次化機(jī)電系統(tǒng)測(cè)試性下降，極大地提升了層次化機(jī)電系統(tǒng)的診斷維修難度，成為影響層次化機(jī)電系統(tǒng)壽命周期的重要因素之一。為了提升層次化機(jī)電系統(tǒng)的安全性與可用性，降低層次化機(jī)電系統(tǒng)壽命周期成本，應(yīng)該在層次化機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)初期做好測(cè)試性設(shè)計(jì)，將其與健康監(jiān)測(cè)與診斷有效的結(jié)合，這對(duì)保持層次化機(jī)電系統(tǒng)的健康狀態(tài)至關(guān)重要。精煉層次化機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)提升系統(tǒng)可測(cè)試性的過(guò)程稱為DFT (design for testability)[2]。測(cè)試性指的是系統(tǒng)可以及時(shí)準(zhǔn)確地確定系統(tǒng)狀態(tài)，并隔離內(nèi)部故障的一種設(shè)計(jì)特征。為此，學(xué)者們對(duì)層次化機(jī)電系統(tǒng)測(cè)試性建模與分析方法進(jìn)行了較為深入的研究。

就現(xiàn)有的研究成果來(lái)看，使用較為廣泛的層次化機(jī)電系統(tǒng)測(cè)試性建模與分析方法主要有3種，分別是基于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的層次化機(jī)電系統(tǒng)測(cè)試性建模與分析方法、基于信息流的層次化機(jī)電系統(tǒng)測(cè)試性建模與分析方法和基于多信號(hào)流圖的層次化機(jī)電系統(tǒng)測(cè)試性建模與分析方法。其中，基于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的層次化機(jī)電系統(tǒng)測(cè)試性建模與分析方法主要是依據(jù)系統(tǒng)的多層次特征構(gòu)建測(cè)試性模型，以模型為基礎(chǔ)，分析層次化系統(tǒng)的需求以及診斷系統(tǒng)故障；基于信息流的層次化機(jī)電系統(tǒng)測(cè)試性建模與分析方法采集層次化機(jī)電系統(tǒng)的信息流，以此為基礎(chǔ)，構(gòu)建系統(tǒng)測(cè)試性模型，驗(yàn)證層次化機(jī)電系統(tǒng)；基于多信號(hào)流圖的層次化機(jī)電系統(tǒng)測(cè)試性建模與分析方法采集層次化機(jī)電系統(tǒng)的信息流，將其轉(zhuǎn)換為多信號(hào)流圖，提取特征向量，以此為依據(jù)，構(gòu)建測(cè)試性模型，以此為工具提出層次化機(jī)電系統(tǒng)的診斷策略。上述3種方法具有各自的優(yōu)勢(shì)，但是均存在著測(cè)試性參數(shù)小的缺陷，為了解決上述問(wèn)題，提出基于改進(jìn)鍵合圖方法的層次化機(jī)電系統(tǒng)測(cè)試性建模與分析方法研究。鍵合圖方法是一種系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)建模方法，主要是以圖形方法來(lái)表示、描述系統(tǒng)動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)，是對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)數(shù)字仿真時(shí)有效的建模工具，可以提升人們對(duì)多層次機(jī)電系統(tǒng)行為的洞察力[3]。在表達(dá)方式上，鍵合圖方法將機(jī)電系統(tǒng)涉及的物理參量，統(tǒng)一歸納為勢(shì)、流、動(dòng)量與變位，利用回轉(zhuǎn)器與變換器表征層次化機(jī)電系統(tǒng)的基本連接方式。鍵合圖方法在多個(gè)領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。通過(guò)鍵合圖方法的應(yīng)用，可以極大地提升層次化機(jī)電系統(tǒng)測(cè)試性建模與分析方法的測(cè)試性參數(shù)，從而增強(qiáng)方法的性能，并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證提出方法的測(cè)試性效果[4]。

1 系統(tǒng)測(cè)試性模型構(gòu)建

1.1 改進(jìn)鍵合圖方法引入

改進(jìn)鍵合圖方法是一種圖形化的系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)建模方法，也就是采用圖示描述層次化機(jī)電系統(tǒng)能量結(jié)構(gòu)與能量傳遞方式的一種表示方法[5]。

鍵合圖元通口相互聯(lián)結(jié)便形成鍵，鍵是通口的圖形表示。鍵合圖中每一根鍵都具有兩個(gè)變量，其均是時(shí)間的函數(shù)，兩者的標(biāo)量積即為通口出的瞬間流動(dòng)功率，稱其為功率變量或者鍵變量。當(dāng)元件連接在一起時(shí)，兩個(gè)變量受到約束作用在機(jī)電系統(tǒng)上產(chǎn)生能量傳遞。變量在通口處成對(duì)出現(xiàn)，分別為勢(shì)變量與流變量，則功率計(jì)算公式為:

P(t)=e(t)*f(t)

(1)

其中:P(t)表示的是瞬間流動(dòng)功率；e(t)表示的是機(jī)電系統(tǒng)勢(shì)變量；f(t)表示的是機(jī)電系統(tǒng)流變量。

P=e(t)*f(t)=ωτ

(2)

對(duì)勢(shì)變量與流變量進(jìn)行積分，得到廣義動(dòng)量與廣義位移為:

(3)

其中:p0，q0分別表示的是時(shí)間t0時(shí)的初始動(dòng)量與初始位移。

廣義動(dòng)量與廣義位移是能量變量，利用一根功率鍵的能量為:

(4)

則勢(shì)變量、流變量、廣義動(dòng)量、廣義位移可以用來(lái)統(tǒng)一表示不同能量，四者關(guān)系如圖1所示。

圖1 鍵合圖廣義變量基本關(guān)系圖

鍵合圖元件可以依據(jù)能量轉(zhuǎn)移模型與通口數(shù)量?jī)煞N方式分類，這是產(chǎn)生鍵合圖的基本依據(jù)[5]。鍵合圖元件分類如圖2所示。

圖2 鍵合圖元件分類圖

鍵合圖模型是由鍵合圖元構(gòu)成，根據(jù)層次化機(jī)電系統(tǒng)測(cè)試需求定義九種基本鍵合元，具體如表1所示。

表1 基本鍵合圖元表

1.2 基于改進(jìn)鍵合圖方法的貝葉斯網(wǎng)絡(luò)搭建

以上述引入的鍵合圖方法為基礎(chǔ)，將其融入到貝葉斯網(wǎng)絡(luò)中，搭建基于改進(jìn)鍵合圖方法的貝葉斯網(wǎng)絡(luò)，具體搭建過(guò)程如下所示。

貝葉斯網(wǎng)絡(luò)也被稱為概率網(wǎng)絡(luò)或者置信網(wǎng)絡(luò)，是一組隨機(jī)變量間關(guān)系的表示。對(duì)于每一個(gè)變量，通過(guò)邊界與給定的條件概率分布相連[6]。簡(jiǎn)單的貝葉斯網(wǎng)絡(luò)示意圖如圖3所示。

圖3 簡(jiǎn)單的貝葉斯網(wǎng)絡(luò)示意圖

基于改進(jìn)鍵合圖方法的貝葉斯網(wǎng)絡(luò)搭建步驟如下。

1)通過(guò)改進(jìn)鍵合圖模型確定假設(shè)變量和信息變量。對(duì)于層次化機(jī)電系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，輸入電壓已知，由此鍵合圖各結(jié)點(diǎn)的勢(shì)能可以導(dǎo)出，以此來(lái)作為信息變量，鍵合圖模型中的元件R與I作為假設(shè)變量；

2)依據(jù)鍵合圖中結(jié)點(diǎn)0相當(dāng)于并聯(lián)，結(jié)點(diǎn)1相當(dāng)于串聯(lián)，以此為依據(jù)，將鍵合圖模型模塊化，并構(gòu)建模塊化后系統(tǒng)的故障樹，具體如圖4所示。

圖4 系統(tǒng)故障樹示意圖

3)將上述得到的故障樹轉(zhuǎn)化為貝葉斯網(wǎng)絡(luò)，具體如圖5所示。

圖5 故障樹轉(zhuǎn)化的貝葉斯網(wǎng)絡(luò)示意圖

上述過(guò)程完成了基于改進(jìn)鍵合圖方法的貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的搭建，為下述層次化機(jī)電系統(tǒng)測(cè)試性模型的構(gòu)建做準(zhǔn)備[7]。

1.3 測(cè)試性模型

以上述搭建的基于改進(jìn)鍵合圖方法的貝葉斯網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，構(gòu)建層次化機(jī)電系通過(guò)測(cè)試性模型，具體構(gòu)建過(guò)程如下所示。

層次化機(jī)電系通過(guò)測(cè)試性模型構(gòu)建步驟如下。

1)確定建模對(duì)象：對(duì)被建模系統(tǒng)進(jìn)行原理圖模型、結(jié)構(gòu)模型與故障模型構(gòu)建，對(duì)其影響、危害性進(jìn)行分析，同時(shí)識(shí)別、提取模型信息，確定每個(gè)子系統(tǒng)之間、系統(tǒng)多個(gè)部件之間的相互影響；

2)依據(jù)分析系統(tǒng)結(jié)果，建立描述系統(tǒng)部件、故障與測(cè)試信號(hào)之間的關(guān)系；分析系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)，依據(jù)對(duì)象間的關(guān)聯(lián)，將模型片段進(jìn)行連接，構(gòu)建整個(gè)系統(tǒng)的測(cè)試性模型；

3)對(duì)構(gòu)建的系統(tǒng)測(cè)試性模型進(jìn)行修正與校驗(yàn)，并通過(guò)分析獲取需要的概率信息，確定各個(gè)結(jié)點(diǎn)的測(cè)試性參數(shù)，以便于后續(xù)的測(cè)試性分析。

在測(cè)試性模型的構(gòu)建過(guò)程中，需要注意的是：當(dāng)被建模系統(tǒng)具有多種工作模式時(shí)，需要增加模式轉(zhuǎn)換結(jié)點(diǎn)表示系統(tǒng)的不同工作模式變動(dòng)情況；當(dāng)多個(gè)故障具有同一測(cè)試信號(hào)，并且概率映射關(guān)系相同的情況下，需要增加融合結(jié)點(diǎn)對(duì)模型連接情況進(jìn)行簡(jiǎn)化。另外，還可以通過(guò)增加中繼結(jié)點(diǎn)，表示系統(tǒng)故障傳播的關(guān)系[8]。

上述過(guò)程完成了測(cè)試性模型的構(gòu)建，為下述測(cè)試性參數(shù)計(jì)算提供支撐。

1.4 測(cè)試性參數(shù)計(jì)算

依據(jù)上述構(gòu)建的測(cè)試性模型，獲取系統(tǒng)正常工作的概率曲線，通過(guò)插值獲取測(cè)試性參數(shù)，測(cè)試性參數(shù)計(jì)算過(guò)程如下所示。

通過(guò)測(cè)試性模型得到系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣為：

(5)

則系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)概率滿足下述公式：

(6)

將公式(6)轉(zhuǎn)化為區(qū)間線性方程，表示為：

QI∏TI=b

(7)

其中:QI表示的是矩陣Qij的轉(zhuǎn)置；∏TI表示的是系統(tǒng)待求解的狀態(tài)概率區(qū)間；b表示的是[0,0,…,0,1]T。

將公式(7)進(jìn)行預(yù)處理，變換為：

MI∏TI=r

(8)

則系統(tǒng)測(cè)試性參數(shù)為：

(9)

上述過(guò)程完成了系統(tǒng)測(cè)試性模型的構(gòu)建，為下述層次化機(jī)電系統(tǒng)分析提供模型支撐。

2 基于測(cè)試性模型分析層次化機(jī)電系統(tǒng)

2.1 層次化機(jī)電系統(tǒng)描述

以上述構(gòu)建的測(cè)試性模型為基礎(chǔ)，描述層次化機(jī)電系統(tǒng)。層次化機(jī)電系統(tǒng)主要是由電機(jī)電器部分、直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、機(jī)械部分、減速器以及負(fù)載部分等5個(gè)子系統(tǒng)構(gòu)成[9]。層次化機(jī)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖6所示。

圖6 層次化機(jī)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

直流電源為驅(qū)動(dòng)器提供電力，電機(jī)在轉(zhuǎn)矩模式下進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，通過(guò)減速器帶動(dòng)負(fù)載慣量盤運(yùn)動(dòng)，減速器的輸入輸出位置由電機(jī)編碼器與負(fù)載編碼器測(cè)得[10]。

在層次化機(jī)電系統(tǒng)中，影響系統(tǒng)測(cè)試的主要為系統(tǒng)摩擦力，主要存在于機(jī)械部分與負(fù)載部分，為此，針對(duì)上述兩部分進(jìn)行詳細(xì)分析，利用Stribeck摩擦模型構(gòu)建摩擦力模型[11]。

Stribeck摩擦模型基本表達(dá)式為：

(10)

其中:(Tf,ω)表示的是非線性摩擦力矩；Tstribeck表示的是Stribeck曲線；ω表示的是旋轉(zhuǎn)角速度；Te表示的是外部驅(qū)動(dòng)力；Ts表示的是靜摩擦力矩。

Tstribeck=[Te+(Ts-Te)e-a·ω]sign(ω)

(11)

其中:a表示的是常數(shù)

2.2 層次化機(jī)電系統(tǒng)鍵合圖建模

以上述層次化機(jī)電系統(tǒng)描述結(jié)果為依據(jù)，構(gòu)建層次化機(jī)電系統(tǒng)鍵合圖模型。具體過(guò)程如下所示。

改進(jìn)鍵合圖方法可以對(duì)層次化機(jī)電系統(tǒng)元件之間的相互作用與能量流動(dòng)進(jìn)行完整描述，層次化機(jī)電系統(tǒng)鍵合圖模型如圖7所示。

圖7 層次化機(jī)電系統(tǒng)鍵合圖模型示意圖

如圖7所示，直流電機(jī)機(jī)械部分本構(gòu)關(guān)系為:

(12)

其中：θe表示的是測(cè)得的電機(jī)位置。

電機(jī)負(fù)載部分本構(gòu)關(guān)系為:

(13)

其中：fcs表示的是電機(jī)負(fù)載部分的靜摩擦力矩；θs表示的是測(cè)得的負(fù)載盤位置。

上述過(guò)程完成了層次化機(jī)電系統(tǒng)鍵合圖模型的構(gòu)建，為下述層次化機(jī)電系統(tǒng)故障檢測(cè)與隔離做準(zhǔn)備[12]。

2.3 層次化機(jī)電系統(tǒng)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)搭建

以上述構(gòu)建的層次化機(jī)電系統(tǒng)鍵合圖模型為基礎(chǔ)，搭建層次化機(jī)電系統(tǒng)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)，以此來(lái)描述層次化機(jī)電系統(tǒng)的邏輯關(guān)系[13]。為了增強(qiáng)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的描述能力，將層次化機(jī)電系統(tǒng)的資源、信息類別、數(shù)值與數(shù)量表達(dá)式引入到貝葉斯網(wǎng)絡(luò)中，成為擴(kuò)充的層次化機(jī)電系統(tǒng)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)[14]。

層次化機(jī)電系統(tǒng)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)如圖8所示。

圖8 層次化機(jī)電系統(tǒng)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)示意圖

如圖8所示，完成了層次化機(jī)電系統(tǒng)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的搭建，為層次化機(jī)電系統(tǒng)故障檢測(cè)與隔離做準(zhǔn)備[15]。

2.4 層次化機(jī)電系統(tǒng)故障檢測(cè)與隔離

依據(jù)上述構(gòu)建的層次化機(jī)電系統(tǒng)鍵合圖模型與貝葉斯網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，對(duì)層次化機(jī)電系統(tǒng)故障進(jìn)行檢測(cè)與隔離，具體框架如圖9所示。

圖9 層次化機(jī)電系統(tǒng)故障檢測(cè)與隔離框架圖

如圖9所示，此文利用解析冗余關(guān)系進(jìn)行層次化機(jī)電系統(tǒng)故障的檢測(cè)與隔離[16]。解析冗余關(guān)系是一種包括層次化機(jī)電系統(tǒng)輸入、模型參數(shù)與傳感器測(cè)量等多種已知條件的約束關(guān)系[17]。

根據(jù)因果路徑，得到層次化機(jī)電系統(tǒng)第一個(gè)結(jié)構(gòu)獨(dú)立的解析冗余關(guān)系表示為:

(14)

其中:ARR1表示的是層次化機(jī)電系統(tǒng)第一個(gè)結(jié)構(gòu)獨(dú)立的解析冗余關(guān)系；β表示的是有效因子；k1,k2表示的是計(jì)算參數(shù)；Jm表示的是層次化機(jī)電系統(tǒng)的電源參數(shù)；g1表示的是第一個(gè)結(jié)構(gòu)獨(dú)立的解析冗余關(guān)系的可靠系數(shù)；K表示的是電機(jī)傳動(dòng)軸的剛度。

得到層次化機(jī)電系統(tǒng)第二個(gè)結(jié)構(gòu)獨(dú)立的解析冗余關(guān)系表示為:

(15)

其中:ARR2表示的是層次化機(jī)電系統(tǒng)第二個(gè)結(jié)構(gòu)獨(dú)立的解析冗余關(guān)系；M表示的是層次化機(jī)電系統(tǒng)冗余因子；g2表示的是第二個(gè)結(jié)構(gòu)獨(dú)立的解析冗余關(guān)系的可靠系數(shù)。

將上述公式(14)與公式(15)進(jìn)行整合，得到系統(tǒng)解析冗余關(guān)系表示為:

(16)

依據(jù)上述得到的ARR值，判斷層次化機(jī)電系統(tǒng)故障是否能夠隔離，判斷程序如圖10所示。

圖10 層次化機(jī)電系統(tǒng)故障隔離判斷程序圖

通過(guò)系統(tǒng)測(cè)試性模型構(gòu)建以及層次化機(jī)電系統(tǒng)故障檢測(cè)與隔離，實(shí)現(xiàn)了基于改進(jìn)鍵合圖方法的層次化機(jī)電系統(tǒng)測(cè)試性的建模與分析，為層次化機(jī)電系統(tǒng)的穩(wěn)定、安全運(yùn)行提供更加有效的保障[18]。

3 測(cè)試性參數(shù)實(shí)驗(yàn)對(duì)比分析

上述過(guò)程實(shí)現(xiàn)了基于改進(jìn)鍵合圖方法的層次化機(jī)電系統(tǒng)測(cè)試性建模與分析方法的設(shè)計(jì)，但是對(duì)其是否能夠解決現(xiàn)有3種方法存在的問(wèn)題，還無(wú)法確定，為此設(shè)計(jì)仿真對(duì)比實(shí)驗(yàn)。在仿真對(duì)比實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，采用基于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的層次化機(jī)電系統(tǒng)測(cè)試性建模與分析方法、基于信息流的層次化機(jī)電系統(tǒng)測(cè)試性建模與分析方法、基于多信號(hào)流圖的層次化機(jī)電系統(tǒng)測(cè)試性建模與分析方法與提出的基于改進(jìn)鍵合圖方法的層次化機(jī)電系統(tǒng)測(cè)試性建模與分析方法進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)，通過(guò)測(cè)試性參數(shù)體現(xiàn)方法的測(cè)試性效果。具體實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下所示。

3.1 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備

為了保障實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，對(duì)仿真對(duì)比實(shí)驗(yàn)進(jìn)行充分的準(zhǔn)備。首先，選定唯一的實(shí)驗(yàn)對(duì)象—層次化機(jī)電系統(tǒng)，參數(shù)設(shè)置情況如表2所示。

表2 層次化機(jī)電系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置表

層次化機(jī)電系統(tǒng)模式轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)時(shí)序如圖11所示。

圖11 層次化機(jī)電系統(tǒng)模式轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)時(shí)序圖

層次化機(jī)電系統(tǒng)故障檢測(cè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)總體結(jié)構(gòu)如圖12所示。

圖12 層次化機(jī)電系統(tǒng)故障檢測(cè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)總體結(jié)構(gòu)圖

3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

以上述實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備為基礎(chǔ)進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到測(cè)試性參數(shù)對(duì)比情況如表3所示。

常規(guī)情況下，測(cè)試性參數(shù)越大，表示方法性能越好。如表3數(shù)據(jù)顯示，提出方法的測(cè)試性參數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)的高于現(xiàn)有3種方法，其最大值可以達(dá)到15.89。

表3 測(cè)試性參數(shù)對(duì)比情況表

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，與現(xiàn)有的3種機(jī)電系統(tǒng)層次化可測(cè)性建模與分析方法相比，本文提出的機(jī)電系統(tǒng)層次化可測(cè)性建模與分析方法大大提高了可測(cè)性參數(shù)。其原因是提出的層次化機(jī)電系統(tǒng)可測(cè)性建模與分析方法，通過(guò)構(gòu)建的可測(cè)性模型得到系統(tǒng)正常運(yùn)行的概率曲線，并利用插值法得到可測(cè)性參數(shù)，從而構(gòu)造一個(gè)層次化的機(jī)電系統(tǒng)鍵合圖，檢測(cè)和隔離層次化的機(jī)電系統(tǒng)故障，提高可測(cè)性參數(shù)，使可測(cè)性結(jié)果最大化。

4 結(jié)束語(yǔ)

針對(duì)傳統(tǒng)層次化機(jī)電系統(tǒng)測(cè)試性建模與分析方法中測(cè)試性參數(shù)小的問(wèn)題，提出了一種基于改進(jìn)鍵合圖法的層次化機(jī)電系統(tǒng)測(cè)試性建模與分析方法?；谏鲜龌诟倪M(jìn)鍵合圖方法的貝葉斯網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)可測(cè)性模型建立層次化機(jī)電系統(tǒng)，計(jì)算可測(cè)性參數(shù)，建立層次化機(jī)電系統(tǒng)鍵合圖模型，結(jié)合層次機(jī)電系統(tǒng)的鍵合圖模型和貝葉斯網(wǎng)絡(luò)對(duì)層次機(jī)電系統(tǒng)的故障進(jìn)行檢測(cè)和隔離，并基于改進(jìn)的鍵合圖方法完成了層次機(jī)電系統(tǒng)的可測(cè)性建模和分析。仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本文提出的分層機(jī)電系統(tǒng)可測(cè)性建模與分析方法大大提高了可測(cè)性參數(shù)，為分層機(jī)電系統(tǒng)的穩(wěn)定安全運(yùn)行提供了更有效的保障。然而，該方法的可測(cè)性參數(shù)仍有較大的改進(jìn)空間，有待于進(jìn)一步的優(yōu)化研究。