试论模拟电路的智能故障诊断技术

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1、试论模拟电路的智能故障诊断技术吕磊曹韧桩田云尹燕恒公安部第一研究所摘要：在电子工业的推动下，促使模拟电路的集成度越来越高，对模拟电路故障诊断技术提出了较高的要求。现阶段，模拟电路在实际的应用过程中，模拟信号存在非线性及连续性等问题，增加了故障诊断的难度，导致模拟电力智能化诊断工作难以达到预期的诊断效果，降低了模拟电路的应用效果。本文将模拟电路的智能故障诊断技术作为主要研究内容，简要介绍模拟电路故障诊断的分类及诊断特点，对模拟电路智能故障诊断技术进行详细阐述。关键词：模拟电路;智能故障诊断技术;现阶段，电子电路被广泛应用于各

2、行各业中，在控制及通信等领域取得了良好的发展效果。要想确保电子电路运行的稳定性，需要加人对模拟电路及数字电路故障诊断的研究和分析，降低电子电路故障的发生概率，提升电子电路的可靠性能。目前，人工诊断技术已经无法满足模拟电路的诊断需求，加强自动诊断成为现阶段模拟电路故障诊断一项亟待解决的问题。二、模拟电路故障诊断的分类模拟电路屮的元器件值呈现出连续性变化特点，其数值会随着温湿度等外部条件的变化而变化。另外，在使用过程中，还会受使用时间过长所引发元器件实际数值与标准数值之间存在一定的差界。按照元件器的变化范围，将模拟故障分为以下

3、两类：（一）硬故障模拟电路故障发生硬故障时，说明元器件的本质发生了较大的变化，会对电路的拓扑结构及自身的工作性质造成较大的影响，进而引发短路及开路故障的出现，在模拟电路故障中，通常将该类故障称为是灾难性故障。（二）软故障软故障的岀现，与模拟电路元器件自身的容差有直接关系，在容差范围内，元器件的值发牛变化，在容差范围内的值均属于正常现象。一旦超过容差范围，就会引发电路软故障现象。在通常情况下，元器件的容差值被控制在10%范围内，一旦超过这个范围，说明电路工作的特性下降［1］。三.模拟电路故障诊断特点第一，模拟电路信号与数字信

4、号之间存在着较大的区别，模拟电路信号的大小会随着时间的连续变化而变化，内部包含的物理量属于连续函数，在进行模拟故障判断吋难以用简单的量化处理来进行描述。第二，模拟电路元器件特性，模拟电路屮的元器件参数自身存在着较大的容差，对功能性障碍物的故障物理位置难以确定，存在模糊性特点。第三，模拟电路中存在非线性及反馈电路问题，增加了模拟电路的测试及计算难度。第四，模拟电路自身存在着严重的故障问题,可供测试的节点数量相对较少，受电路的多层及封装影响较大，无法完成对电路故障信息的判断，导致电路信息存在不充分情况，增加了电路故障信息的判断

5、难度。第五，模拟电路的频率范围较宽，其使用范围直接决定了模拟电路设备之间的差异性。在测量同一个信号时，在不同的设备频段上所使用的设备存在一定的差距，直接决定着设备的使用性能。现阶段，最常见的模拟电路故障诊断技术包括专家技术、神经网络技术、模糊技术、小波变换及Agent技术等。在应用这些技术来解决模拟电路智能故障时，其应用建立在综合自动故障诊断系统基础上，能够快速解决数学模型中的电路故障，确保故障诊断的准确性，提升故障诊断效率，提升故障检修人员对故障问题的全面性、针对性及有效性认识。(-)专家系统故障诊断技术专家系统故障诊断

6、技术作为模拟电路智能故障诊断技术中应用最为广泛的一项诊断技术，专家系统故障属于智能计算机程序系统，系统内部凝聚着专家的知识及经验，通过对某一领域内的知识及经验进行判断和推理，来完成对人类专家决策过程的模拟，以更好的解决复杂电子电路故障问题。诊断专家的系统任务,通过观察数据來推断出故障存在的原因，其屮最为典型的应用为产生式规则系统，将专家的知识和经验运用规则的形式表示出来，形成故障诊断系统知识库，通过对报警信息进行处理，来完成对故障元件的判断。诊断工作在开展过程中，需要做好如下工作步骤:第一步:结合电子电路的具体情况，制定故

7、障诊断专家系统知识库，知识库中的内容包括相关的诊断经验及诊断技术，不同的故障类型相对于不同的诊断技术，以组合的形式呈现在故障诊断专家系统知识库屮。第二步，当故障发生时，诊断系统会自动发出警报信息，面对该种情况可以使用系统知识库对故障进行推理，找到故障发生的原因，为工作人员的故障诊断工作提供了较大便利，使故障诊断更具针对性，提升了故障诊断效率及效果。以上诊断过程可以理解为，专家系统故障诊断技术，为故障诊断及决策提供了模拟的过程，有助于解决复杂的故障问题。但是该种技术在取得一定成果的同时，在技术方面还存在一定缺陷，对该项技术的

8、使用范围造成了较大的限制（二）神经网络故障诊断技术神经网络故障诊断技术是人工智能技术屮的重要组成部分，在诊断电子电路故障中展现出了较强的优势，其优势主要表现在以下几方面内容:第一，能够快速处理无法用显性公式表示及复杂非现性关系的故障，提升了解决反馈回路、非现象及容差等所引发的神经网络故障问题，以上故障问