基于等价空间残差的线性模拟电路故障检测
2012-07-16郑致刚胡云安
山东农业大学学报(自然科学版) 2012年3期
郑致刚,娄 伟,胡云安
(1.陆航研究所,北京 101121;2.海军航空工程学院 控制工程系,山东 烟台 264001;3.山东农业大学机械与电子工程学院,山东 泰安 271018)
1 引言
近年来随着电子技术的发展,数模混合电路的规模不断扩大,电路中各种高速数字信号处理DSP芯片以及嵌入式芯片的应用越来越多,这类芯片一般都具有丰富的AD转换接口和多路信号高速采样通道等片上资源,可以独立编程快速实现复杂算法。充分利用这类嵌入式芯片本身的资源进行模拟电路的嵌入式测试和故障诊断已经成为电路故障诊断研究的一个重要方向。
目前模拟电路的故障检测基本上有以下几种方法:硬件冗余法、神经网络方法和参数估计法。硬件冗余法[1]是通过比较冗余电路与实际电路的输出信号进行检测,该方法的缺点是电路成本较高,如果冗余电路发生了故障会造成检测的虚警。神经网络的方法[2]是利用神经网络对正常电路的输出信号进行建模,然后比较实际电路与神经网络的输出进行检测,这种方法的优点是不需要了解被测电路的具体构成,仅利用输入输出信号进行建模,神经网络的泛化特性使在噪音信号和元件容差情况下也可以进行正确检测,但这种方法需要测前使用固定形式的激励信号下训练神经网络,当激励信号发生变化时无法使用已有的神经网络,所以不便于在多种信号形式下的实时检测。参数估计的方法[3,4]通过测量的电路状态变量对元件参数进行估计,当参数超过允许容差时电路故障,这种方法的缺点是由于电路中的一些状态变量是电流变量,实际测量实现存在困难,如果在线测量电流量还会影响电路的正常工作,而且测量结果也不准确。……
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