[發(fā)明專利]一種實(shí)時(shí)電子電路的故障診斷參數(shù)識(shí)別方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810030908.1
• 申請(qǐng)日: 2008-03-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101251574A
• 公開(kāi)（公告）日: 2008-08-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何怡剛;劉美容;黃立宏;劉慧
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖南大學(xué)
• 主分類號(hào): G01R31/28
• 分類號(hào): G01R31/28
• 代理公司: 長(zhǎng)沙市融智專利事務(wù)所
• 代理人: 顏昌偉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電子電路的故障診斷方法，特別涉及一種實(shí)時(shí)電子電路的故障診斷參數(shù)識(shí)別方法。

背景技術(shù)

參數(shù)識(shí)別法是模擬電子電路故障診斷一種重要方法，一般地是通過(guò)求解電路方程從而求得元件參數(shù)，由于電路的規(guī)模龐大，特別是模數(shù)混合集成電路和超大規(guī)模模擬集成電路，可測(cè)試節(jié)點(diǎn)少，因而獲得能求所有參數(shù)的電路方程非常困難，且這種方程一般為大規(guī)模非線性方程，往往求解費(fèi)時(shí)且所求得的解不一定與實(shí)際情況吻合。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有電子電路故障診斷參數(shù)識(shí)別方法存在的上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種實(shí)時(shí)電子電路的故障診斷參數(shù)識(shí)別方法。本發(fā)明通過(guò)多次激勵(lì)，獲得適當(dāng)而非充分的電路方程組，采用最優(yōu)化方法直接求得電路所有元件參數(shù)增量，從而完成參數(shù)識(shí)別，定位故障。

本發(fā)明解決上述的技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案包括以下步驟：

a.將待測(cè)電子電路所有元件參數(shù)增量用等效電源替代；

b.測(cè)試在單個(gè)電流源激勵(lì)下可測(cè)節(jié)點(diǎn)電壓對(duì)可測(cè)節(jié)點(diǎn)電流激勵(lì)間的阻抗矩陣Z_m^m(m×m維矩陣)，可測(cè)節(jié)點(diǎn)電壓對(duì)等效電源的混合矩陣H^m(m×n維矩陣)；

c.測(cè)量并計(jì)算待測(cè)電路與正常標(biāo)稱電路可測(cè)試節(jié)點(diǎn)電壓差值，建立電路測(cè)試與診斷特征方程；

d.重復(fù)步驟a～c，獲得多個(gè)電流源激勵(lì)下電子電路的測(cè)試與診斷特征方程；

e.將元件參數(shù)增量與節(jié)點(diǎn)電壓增量作為優(yōu)化變量應(yīng)用最優(yōu)化理論將相對(duì)參數(shù)增量絕對(duì)值與相對(duì)電壓增量的實(shí)部絕對(duì)值、相對(duì)電壓增量的虛部絕對(duì)值之和最小定義為約束目標(biāo)函數(shù)，將電路測(cè)試與診斷特征方程作為優(yōu)化約束方程從而建立參數(shù)識(shí)別方程；

f.應(yīng)用基于增廣Lagrange乘子法神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)求解參數(shù)識(shí)別方程，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸出即為元件參數(shù)增量，根據(jù)元件參數(shù)的容差范圍完成故障識(shí)別。

本發(fā)明的技術(shù)效果在于：(1)由于Lagrange乘子λ_R、λ_I自動(dòng)更新將加速神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)向平衡點(diǎn)接近的進(jìn)程，使神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的收斂時(shí)間縮短；(2)由于Lagrange乘子λ_R、λ_I的作用，使得含有較大罰參數(shù)K的微分方程(6)式的剛性減弱；(3)由于Lagrange乘子λ_R、λ_I的自適應(yīng)控制作用，使得神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的初始狀態(tài)設(shè)置比較自由；(4)由于Lagrange乘子λ_R、λ_I的作用及規(guī)則化參數(shù)α的引入，使得神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的收斂特性得到改進(jìn)。本發(fā)明方法具有實(shí)時(shí)性、定位準(zhǔn)確率高的優(yōu)點(diǎn)，適用于現(xiàn)代工業(yè)快速診斷場(chǎng)合。

下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的計(jì)算元件參數(shù)增量的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模擬框圖。

圖2為本發(fā)明的計(jì)算求解優(yōu)化問(wèn)題的跨導(dǎo)電容神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(圖中標(biāo)有G的表示Gilbert跨導(dǎo)乘法器)。

圖3為本發(fā)明求解電阻電路故障診斷最小絕對(duì)值和優(yōu)化問(wèn)題的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模擬框圖。

圖4為本發(fā)明圖3所示神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的跨導(dǎo)實(shí)現(xiàn)(圖中標(biāo)有G的表示Gilbert跨導(dǎo)乘法器)。

圖5為本發(fā)明應(yīng)用示例晶體管放大器電路。

圖6為本發(fā)明應(yīng)用示例晶體管放大器等效電路。

具體實(shí)施方式

下面詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的各步驟。