模拟电路智能故障诊断系统的设计.pdf

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1、第23卷第3期南通职业大学学报Vol．23No．32009年9月JOURNALOFNANTON南通职业大学学报GVOCATIONALCOLLEGESept200．20099年9999999999999999999999999999999999999999999999999999999999模拟电路智能故障诊断系统的设计古玉年，刘韬（苏州市职业大学电子信息工程系，江苏苏州215104）摘要：分析了智能故障诊断技术的特点，利用模糊理论、小波分析、神经网络和专家系统等诊断方法，设计了模拟电路智能故障诊断系统，给出了系统的组成模块及其功能，利用不同诊断推理法的互补性

2、进行诊断系统的引擎设计，并探讨了构建系统平台的原则。该系统已在有关模拟电路的故障诊断中应用，并取得了预期效果。关键词：模拟电路；智能故障诊断；系统；设计中图分类号：TN710文献标识码：A文章编号：1008-5327(2009)03-0076-050引言挥各种诊断方法的优势，可实现有效的智能故障诊断。传统的模拟电路故障诊断方法有故障字典基于以上分析，本文运用模糊理论、小波分法、故障参数识别法、K故障诊断法等[1-2]。但现有析、神经网络和专家系统等故障诊断技术，设计了的故障诊断方法存在着一些不足：如故障字典法一个集成的模拟电路故障诊断系统。该系统有机一般不适

3、用于诊断软故障或多故障及具有容差电融合了有关智能故障诊断技术，推理模式选择灵路的故障；参数识别法和L范数法都因在线计算活，专家知识库易于更新，具有较强的适应性、通量大，难以实现实时诊断；单一的人工智能方法在用性和容错性，并在具体的故障应用中验证了该诊断精度方面同样难以满足实际需要,而现代化智能故障诊断系统的实用效果。生产，尤其是军事工业部门，却往往要求故障诊断实时和高精度。此外,微电子技术的迅速发展，尤1系统的主要组成其是超大规模模拟电路的发展，对复杂的模拟电该电路智能故障诊断系统的结构如图1所路测试和诊断提出了急迫的要求。因此，近年来涌示，系统主要由人机交

4、互接口、各种信息库、协调现了诸多模拟电路智能故障诊断方法，如基于模[3][4]机构、推理机构和决策融合模块等部分组成。糊理论的方法、基于神经网络的方法、基于信[5-6]（1）人机交互接口模块。此模块主要由数据息融合的方法等。但模拟电路往往是一个复杂载入、诊断结果输出和交互显示模块组成，且数据系统，在其工作过程中，元器件的工作状态有很多载入模块负责电路故障诊断相关数据的输入。该不确定性，任何一种故障诊断技术或方法在电路故障检测实际应用中，都具有其局限性，很难满足模块提供对故障知识库修改的功能、对历史数据故障诊断要求。由于不同的诊断方法适用于不同库调用的功能和输

5、入人工排障指令功能，以及电工作条件和输入条件，因此，各种诊断方法相互间路故障诊断结果的输出和显示等功能。可弥补彼此的不足。如果综合不同的诊断方法，利（2）信息库模块。该模块包括实时数据库、电用多种智能方法对其进行有效的融合与集成，发路历史故障信息库和基于神经网络的经验知识库收稿日期：2009-08-26基金项目：江苏省现代企业信息化应用支撑软件工程技术开发研究中心资助项目（eisecSX200806）作者简介：古玉年（1973-），男，安徽无为人，硕士生，高级工程师，主要研究方向为电子设备开发和故障诊断方法研究；刘韬（1964-），男，安徽泗县人，工学博士，

6、教授，主要研究方向为智能信息处理。76第3期古玉年，等：模拟电路智能故障诊断系统的设计化推理结果，并通过在线学习和回溯历史数据来规则知识入口测量数据入口更新有关电路故障知识，适时优化推理模型参数，选择合适的推理结构，保证推理输出的正确性。该人机接口系统是以模糊代数逻辑、人工神经网络系统和专家推理系统等互相融合而组成的综合智能电路故实时FNN历史故障障诊断系统，因此，这种复合系统可完成多类型故数据库知识库信息库障诊断的任务。（4）协调机构。协调机构是有效完成电路故协调机构障诊断不可缺少的部分，其连接故障知识库和各种推理模块，协调故障诊断系统的各功能模块，完专家

7、系神经网小波网模糊逻成系统的故障诊断任务。协调机构由故障分类模统推理络推理络推理辑推理块、诊断决策模块和样本训练模块组成，其结构见图2。决策融合模块信息库结果输出实时数据库历史数据库图1系统开发平台结构示意图（简称FNN知识库）。其中，基于神经网络的经验故障分类诊断决策添加训练处理模块模块模块知识库是该模块的核心。为了解决模拟电路常规知识表达和经验知识的学习与表达、获取及利用问题，系统设计采用基于图形化模糊神经网络推各种诊断模块理的电路故障经验知识表示形式，这种形式也为图2协调机构框图解决人工智能系统中的知识表示提供了可行的解协调机构的功能是完成电路工作时各

8、器件参决方法。专家的电路故障经验知识可采用形式化数的