基于BP算法的模拟电路故障诊断

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1、维普资讯http://www.cqvip.com电子测量技术第29卷第6期EIECTRUN1CTECHN0LoGY2006年12月基于BP算法的模拟电路故障诊断王玉德。许振方陈春廷(1．曲阜师范大学物理工程学院曲阜273165；2．河南工业大学郑州316475；3．山东省机电学校充州2721O5)摘要：文中就BP神经网络的学习算法进行了分析，使用PSPICE软件对电路进行仿真，在此基础上建立了模拟电路的BP神经网络故障字典库。通过查阅字典库实现模拟电路的故障诊断。指出了BP神经网络在模拟电路故障诊断过程中存在的网络泛化性能差的问题，并提出了解决办法。经过仿真实验验证，这种

2、方法用与模拟电路故障诊断相结合能够提高神经网络检测故障的智能性，提高故障诊断的准确性，结果较好，具有一定的应用价值。关键词：模拟电路；故障诊断；泛化；BP算法FaultdiagnosisofanalogcircuitbasedonBPalgorithmWangYudeXuZhenfangzChenChunting~(1．PhysicsandEngineeringcollegeofQufunormalUniversity，Qufu273165；2．HenanUniversityofTechnology，Zhengzhou316475；3．MechanicalandTechn

3、icalSchoolofShandong，Yanzhou272105)Abstract：ThealgorithmofBPneuralnetworkisanalyzedandtheanalogcircuitissimulatedbyusingPSPICEsoftwareinthispaper．Basedonthese。thefaultdictionaryisestablished，andanalogcircuitfauhdiagnosisisrealizedbylookingupfaultdictionary．TheshortageofBPnetworkindiagnosi

4、ngfaultispointedoutandbroughtupsolution．Thissolutionmethodimprovestheautomationdegreetoestablishdiagnosticmodelandtheaccuracyoffauhdiagnosis．Theresultisbetterandvaluebysimulation．Keywords：analogcircuit；faultdiagnosis；generalization；BPalgorithm行。测前根据经验，在一定的激励条件下，将常见的故障0引言状态及正常状态所对应的理论值应用PS

5、PICE求出，并以由于模拟电路的输入输出关系和测试手段都比较复此作为神经网络的训练输入样本，利用神经网络联想记忆杂，以及模拟电路元件的容差特性会引起电路工作特性的能力，网络输出就是模拟电路的故障形式输出。偏移，造成了模拟电路的故障诊断方法应用于实践的比较应用神经网络检测模拟电路故障的基本步骤为l少[1]。近些年来，随着神经网络理论的发展和应用，神经(1)建立故障状态表。测前完成故障状态点的选择和网络的自学习、自记忆能力为模拟电路故障的诊断提供了测试点的选择，测试节点选择的基本原则是：在故障集中故一条新的思路。而神经网络的层数、隐层神经元数目的选障均可隔离的前提下，使得可测

6、得的节点最少。实际的做择，以及网络的调整往往要凭经验来解决[2。]，使得神经网法是根据以往的经验选择可获得故障信息量最多的节点，络在模拟电路故障诊断就成为一个研究的热门课题。本先将故障集中的故障予以隔离，然后在保证故障可隔离的文应用PsPICE对电路进行仿真，找出电路的故障特征点，前提下优选出最佳的节点作为实际使用的节点。上述工作作为神经网络的输入，对建立的BP神经网络模型进行做好后，应用PsPICE模拟出对应电路的正常状态所对应的Bayesian规则化调整，以具有较高泛化能力的BP神经网各测试点的理论值，并把它建成一个故障状态表。络对模拟电路故障进行诊断。(2)建立神经

7、网络。把状态表中的数据作为神经网络的输入，按照电路故障特征点的数目以及所优化处理得到l应用BP神经网络诊断故障的基本思想的故障输出类别的数目建立神经网络。对电路故障的诊断也就是对故障字典库的查询]。(3)神经网络的训练、学习。设定神经网络学习速率、在故障字典的建立和查询过程中可以充分利用神经网络训练方法及相关参数，对网络进行学习、训练，从而建立神的自组织、自适应和自记忆能力。应用BP神经网络进行经网络故障字典库。故障诊断，工作可以分为测前工作和测后工作2部分进(4)利用训练好的BP网络进行故障诊断。将电路的·205·维普资讯h