電壓靈敏度向量在模擬電路故障診斷中的應用
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- 電壓靈敏度向量在模擬電路故障診斷中的應用
摘 要: 針對模擬電路故障中元件參數連續變化具有無窮多種可能性的問題, 首先證明了線性模擬電路中, 測試點電壓向量在故障狀態下相對于標準狀態下的增量, 其向量方向由故障元件在被測電路中的位置決定。并證明了節點電壓敏感度向量方向與節點電壓向量增量的方向相同, 并且其模反映了故障元件參數變化量到節點電壓向量的權重。以修正后的節點電壓靈敏度向量為故障特征建立故障字典, 提出一種容差條件下的故障診斷判定算法, 可以有效地實現模擬電路元件參數在一定容差范圍內隨機變化條件下的單一軟故障診斷。針對ITC’97 Benchmark 電路中的連續時間狀態可變濾波器電路, 仿真實驗實現了10％容差條件下的故障診斷, 驗證了該理論的正確性和方法的有效性。
關鍵詞: 靈敏度向量；故障特征；故障字典；判定算法
故障特征
設如圖1所示線性時不變電路C共有N+1個節點, 其中第N+1個節點作為參考節點接地, M個節點的電壓可測, 測試點電壓用向量V表示。不失一般性, 設電路由一個獨立電流源 激勵。C中的一個電阻gi跨接在電路的第i個端口。如圖2所示當電阻gi發生故障時, 即其電導值由gi變為 , 測試點電壓變為 。
定理1: 向量 的方向由電阻gi在C中所處的位置決定。
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