随着电子设备功能及性能的提升,集成化程度也越来越高,电路的复杂度也随之提高,这对维修人员的维修水平提出了更高的要求。若在系统设计之初未对电路系统的维护以及故障发生时如何检测做好相应的设计,将会耗费较长的时间来修复故障。许多学者针对电路故障诊断做了大量的研究,但这其中考虑了测试不确定性的研究相对较少,但测点测试不确定性的引入是有必要的,在不考虑测试不确定性时,为理想条件下的测试,不符合客观规律。因此,针对考虑测试不确定性的电路故障诊断方法研究具有重要意义。本文以“XXX装备故障诊断系统研制”实际工程项目为背景,以多信号模型为基础,针对电路测试中考虑测试不确定性的测点优化策略以及故障诊断进行了研究,本文的主要研究内容如下:(1)对考虑测试不确定性下的多信号模型建模分析。先构建电路测点测试不确定性下的多信号模型,再对D矩阵中具体数值的确定方法进行介绍分析。最后给出了该模型下的故障检测率、隔离率、虚警率、漏检率、测试代价如何表征,并构建了以检测率和隔离率为约束条件,以虚警率、漏检率以及测试代价为目标的多目标约束的数学描述。(2)测试不确定性下的测点优化选择方法研究。针对电路故障诊断时出现的虚警率及漏检率高的问题,本文引进了基于拥挤距离的二进制多目标粒子群算法(Binary Multi-Objective Particle Swarm Optimization Algorithm Base on Crowding Distance,BMOPSO-CD算法)对测点进行优化选择,在保证检测率和隔离率的同时尽可能降低虚警率、漏检率以及测试代价。以实际数据对该方法进行了验证,并和NSGA-Ⅱ算法进行对比,本方法表现更优。(3)测试不确定性下的故障定位方法研究。本文将该问题看作一种非整数的带权集合覆盖问题,集合覆盖问题是一种NP完全问题。本文利用基于贪婪算法思想的一种近似算法来求解该问题,最终出给出单故障和多故障问题的解。最后,以实际案例验证了该方法的优越性。(4)针对实际项目中的一块电路板的供电模块,首先对它进行测试不确定下的多信号建模,包括电路结构分析,故障及测点设置;然后利用多目标粒子算法对该电路板测点进行优化选择,在保证各项指标符合项目要求的同时,降低了维护测试成本;最后利用文中方法对其进行故障隔离,最终隔离率满足项目要求。
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