模拟电路故障的诊断及检测技术

断的难点在于信号在时域和值域上 的连续性 、 数 据容差 特性 导致的故障模糊性强 、 广泛非线性 问题导 致的故 障定位难 度 大、 输 出值与 电路 元器件 参数 和 电路结 构 紧密有 关 等方 面。 模拟电路的建模 与数字 电路 相 比较 更 为复 杂。 目前 虽然 针 对 此类 电路 的故障诊 断与检测技术 已经取得 了很大 进步 ， 但
【 关键词 】 模拟 电路 ； 故障诊断 ； 检 测技 术 【 作者简介 】 赵 建松 （ １ ９ ８ ２ ． １ ２～ ） ， 男， 天津人 ； 天津渤海职业技 术 学院讲师 ， 硕士； 研 究方向： 控制理论与控制 工程
一
、
引言
性与可测性受 到了很 大影 响。 由于模拟 元件 值 连续 性 的原
电路元器件参数和 电路结构紧 密有关等 方面 ， 所 以每 年有众 多专家学者应用各种研究方法 ， 包括 神经 网络 、 小波分解 、 支 持 向量机等 ， 对其进 行研 究 ， 并取 得 了很 多研究 成果 。本文
因， 响应输 出数据 中会 产生误差 ； 与此 类似 ， 由于模 拟元 件容 差的存在 ， 系统 的故障诊断与数字 电路就会存在较大差 异。 ２ ． 信息来 源。当对模拟 电路 进行故 障诊 断分析 的时候 ，
众所 周知 ， 电子 电路 出现 的故 障中包括模 拟 电路故 障与 数字 电路 故障两种 。其 中针模 拟 电路的 故障诊 断研究 从 ２ Ｏ 世纪 ６ ０年代 就已开始 ， 许 多 国 内专 家学 者对 其作 了很 多 整 体概括 、 分析与研 究。因 为模拟 电路 的故 障模 型 的复 杂性 ， 信号在时域和值域上 的连续性 、 数据容 差特性 导致 的故障模 糊性强 、 广泛非线性 问题导 致 的故 障定位 难度 大 、 输 出值 与
产 生恶化现象 ， 是模拟 电路故 障诊 断中 的一 个难 点。其产 生 的原 因主要 有软件 不兼 容。有些 软件 在 运行 时与 其它 软 件 发生 冲突 ， 相互不 能兼 容 。如 果这 两个 软件 同时运 行 ， 可 能
模拟 电路即为处理模拟 信号 的电子 电路 。“ 模拟 ” 主要 是指 电压或者 电流对于真实信号成 比例 的再现过 程 ， 它来 自 于希腊语词汇 ， 是“ 成 比例 ” 的 意思 。其 主要特 点是 ： 一是 函 数的取值为无限多个 ； 二是待传 播的信息 包含在 模拟信 号 的 波形之 中， 随着传播信 息的变化 ， 模 拟信号 的幅度 、 频率 和相 位也随之发生变化 ； 三是 模拟 信号 具有 连续 性 ； 四是 初级 模 拟电路主要解决放 大与 信号 源。而针 对此 类 电路产 生 的故
３ ． 软故障诊 断。软故障一般是 软件 引起 的故障 ， 是 由于
主要结合在对其进行故障诊断 中出现 的各 种问题 进行分 析 ， 为相关领域 的研究人员提供参考 。
二、 模拟电路故障的概 念
非正 常关机 、 操作 、 病 毒等原因造成 文件损 坏而 产生 ， 在大 多 数情况 下它不会 让电路系统完全失 效 ， 但 会导致 系统 的性 能
程序 ， 反而会 给系统 留下 大量 的垃 圾文 件 ， 成 为系统 故 障 隐 患 。二是误操作 ， 误操 作 是指 用户 在使 用 电脑 时 ， 无 意 中删
除了系统文 件或执 行 了格式 化命令 。这样 会 导致 硬盘 中重
要 的数 据 丢 失 ， 甚 至 不 能 启 动 电 脑 。三 是 病 毒 的 破 坏 ， 有 的
障是指其在 正常 运行 过程 中， 由于某 个 器 件 的参 数 发生 变
会 中止 系统 的运 行 ， 严 重 的将 会 使 系统 崩 溃 。一 是 非 法 操 作， 是由用户操作不 当造成 ， 如卸载 软件 时不使用 卸载 程序 ， 而直接将程 序所 在的文件夹删除 ， 这样不 仅不 能完全 卸载该
与实际的需 求相比还远远不够。
对 于硬故 障的诊 断有 较好的效果 ， 但 是对 于软故 障 的诊断效
果却不令人满 意。 ４ ． 缺 少通 用的推 理机 制 。现 有 的针对 模 拟 电路 的故 障 诊断方法对 已知故 障样本 的识别能力 较强 ， 但其 对未 知 的或
一
般考虑 的是对 当前测 点所 采集 的特 征对此时 电路系统工作 的磁 场 、 湿度 以及 环境 温度等 信 息进行收集 、 分 析。另外 ， 由于 对于 系统 当前 的 工作 状态 与 输出数 据过于重视 ， 从 而对其 过 往 的数 据 很少 加 以考虑 ， 也 使得进 行故障分析时的信息来源充满 了不确定性 。
２ ０ １ ７年 第 １ ６ 卷 第 ３ 期
模拟 电路 故障的诊断及检 测技术
口赵 建松
【 内容摘 要】 模拟 电路相较 于数字 电路 ， 其 出现的故障更为复杂 和难 以分析 。本 文首先介 绍 了相 关概念 ， 诊 断 的难点 以及 目前
相关研 究存 在的主要 问题 ， 然后通过 分析 三种诊 断及检 测技 术方 法： 基 于遗 传 Ｂ Ｐ网络 的方法 、 基 于遗 传小波神 经 网络的方法以及基于 自适应 小波分解和 Ｓ Ｖ Ｍ 的模拟 电路故 障诊 断与检 测技 术的方 法， 概括 总结 了 目前针 对模 拟 电路 的主流研 究方向 ， 对进行相 关工作 的专家、 研究人 员具有一 定的参 考价值 。
化， 进而导致整个 电路无 法正 常运 行 的现象 ， 其 大体 可分 为
硬故障与软故障两类。 三、 模拟 电路故 障诊 断存在 的问题 （ 一） 模拟 电路 故障诊 断的难 点。 目前模 拟 电路 故 障诊
电脑病毒会感染 硬盘 中 的文件 ， 使 某程 序不 能 正常 运行 ； 有 的病毒会破 坏系统文 件 ， 造成 系统 不能 正 常启 动 ； 还有 的病 毒会破坏 电脑 的硬件 ， 使用户蒙 受更 大的损 失。故障 字典法