基于数据挖掘的电路故障分析

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1、UN丨VERS丨TYOFELECTRONICSCIENCEANDTECHNOLOGYOFCHINA硕士学位论文MASTERTHESIS论文题目基于数据挖掘的电路故障分析学科专业通信与信息系统学号201221010625作者姓名张立永指导教师何春副研究员独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文

2、中作了明确的说明并表示谢意。作者签名：_屋矣全_______日期年【月At日论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后应遵守此规定）作者签名：.................垄圣金_____导师签名：_______曰期：7分/<年6月<曰分类号密级注1UDC学位论文基于数据挖掘的电

3、路故障分析（题名和副题名）张立永（作者姓名）指导教师何春副研究员电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士学科专业通信与信息系统提交论文日期2015-4-29论文答辩日期2015-5-20学位授予单位和日期电子科技大学2015年06月日答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。FAULTANALYSISOFCIRCUITSBASEDONDATAMININGAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajo

4、r:CommunicationandInformationSystemAuthor:Li-yongZhangAdvisor:ChunHeSchool:Communication&InformationEngineering摘要摘要随着科技发展，自动化技术水平的不断提高，小到人们日常生活，大到航空、航天、军事国防，电子设备的使用日趋广泛，其安全性、可靠性受到越来越多的关注。而电子设备的可靠性与其自身的电路系统直接相关，进行电路的故障分析一方面可以发现电路系统潜在的故障模式，另一方面可以对故障电路进行故障元器件的定位，是提高电子设备可靠性和安全

5、性的一个重要方法。此外，系统客观的电路故障分析可以在一定程度上指导电路系统的设计，改善产品制作工艺，具有十分重要的研究意义。本文进行电路故障分析的主要思路是通过对电路系统进行正常仿真和潜在故障仿真，获取仿真数据，使用数据挖掘中的二分K均值聚类算法分析数据，解决了电路系统中潜在故障模式的划分问题；之后采用最近邻分类算法和基于规则的分类算法解决了电路系统的潜在故障分类模型构建问题；以此为基础，提出一种基于分类模型和多探测点的故障元器件定位方法，解决了故障电路中故障元器件的定位问题；本文的主要内容如下。首先介绍了数据挖掘的基本技术，包括数据挖掘的

6、基本流程，数据集的构建，数据的预处理以及常见的分类方法和聚类方法；此外，对电路故障分析的一些概念和分析方法从数字电路、模拟电路和数模混合电路的角度分别进行了介绍。然后本文介绍了电路系统的正常仿真和故障仿真方法，具体内容包括电路激励设计方法，正常元器件和故障元器件的建模方法，电路预处理，潜在故障注入方法，仿真数据的存储；并应用介绍的方法完成了示例电路的仿真。接下来对仿真结果进行了数据提取和参数化处理，形成规范化的数据集，采用改进的二分K均值聚类算法对其进行无监督分类，完成了潜在故障模式的划分，以此为基础结合经验知识，形成分类算法训练集，并应用

7、最近邻分类算法和基于规则的分类算法实现了电路潜在故障分类模型的构建，结合示例电路对提出的多探测点故障器件定位方法进行了应用，验证了该方法在故障器件精确定位方面具有较好的性能。本文的最后对提出的基于数据挖掘的电路故障分析方法进行了软件实现，该软件可以在一定程度上提高故障分析人员的效率。关键词：电路故障分析，电路仿真，故障建模，聚类分析，分类分析IABSTRACTABSTRACTWiththedevelopmentofscienceandcontinuousimprovementofautomationtechnology,smalltopeo

8、ple'sdailylives,largetoaviation,aerospace,militarydefense,electronicdevicesbecomeincreasi