基于复数域模型的模拟电路测试优选方法研究

摘要

模拟电路的故障有许多难题需要分析解决,评估一个给定的系统的可测试性度量和测试的复杂性便是一个这样的问题。在复杂的电子电路中可测性功能已经在系统的设计和运行阶段必不可少。目前大多数测试性诊断方法是通过频率选择和测点选择来实现,而现有的故障模型均存在明显的不足,如只能作用于软故障或硬故障,且大多数只能用于线性电路系统。因此,本文提出一种基于复数域建模的测试优选方法来实现模拟电路的可测性分析和故障诊断,主要完成了以下工作:
　　1.基于复数域建模模型的可测性建模方法研究。区别于以往的故障模型方法,它将元件的软故障和硬故障作为一个故障来表征,同时不仅适用于线性电路,在非线性电路中同样适用。基本思想是建立一种关于故障元件在输出电压实部与虚部之间的关系式?,?0x or ojf U U?,它们可以建立成一个圆模型。而这个关系式能作为一种故障信号特征并且与故障元件的取值无关。这个关系式能够通过分析或者仿真的方法获得。本文提出的复数域建模方法可以模拟连续参数漂移(CPS)故障。
　　2.测试优选方法的实现——频率优选和测点选择。本文提出的故障模型方法可以在没有传递函数和广泛的模拟要求情况下通过较少的测试点模拟更多的故障。该模型是从二元二次函数中导出。在复数域上由两个二次函数确定的位点可能有两个交点,其中一个是无故障点,另一个在本文中被称为混叠的问题(或故障元件对(xi, xk)。混叠问题可以通过调整输入信号的频率来解决,所选择的频率是否是最优频率是通过依赖于故障类型进行测试或诊断的。大部分的测试频率产生方法是通过解决硬故障和(或)特定的离散参数漂移故障(DPS)。本文首先提出的复数域建模方法可以模拟连续参数漂移(CPS)故障。基于这个模型,本文提出了测试频率产生和压缩方法求取电路的最优频率集。同时根据电路的特征曲线可求得每个测点的模糊组,从而求得模拟电路的故障字典,对电路进行测点选择实现电路的故障诊断。
　　3.模拟电路复数域建模及测试优选软件开发设计。本文基于Matlab软件完成了模拟电路系统的复数域建模及测试优选系统,实现了模拟电路系统的复数域建模、频率优选、测点选择和生成依赖矩阵等功能。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

第一章 绪 论

1.1 选题背景及研究意义

1.2 模拟电路的故障模型研究现状

1.3 模拟电路可测试分析现状

1.4 本文组织结构

第二章 模拟电路可测性建模相关技术

2.1 常规开路、短路、固定性参数漂移故障

2.2 基于传型输函数的方法

2.3 斜率故障模型

2.4 符号分析法

2.5 本章小结

第三章 复数域建模方法

3.1 复数域建模机理

3.2 圆方程模型

3.3 单故障三维表示

3.4 双故障三维（多维）表示

3.5 仿真验证

3.6 实例验证

3.7 本章小结

第四章 基于复数域模型的测试优选方法

4.1 频率优选

4.2 测点选择

4.3 本章小结

第五章 模拟电路测试性建模软件实现

5.1 总体设计流程

5.2 软件界面

5.3 本章小结

第六章 总结与展望

6.1 本文总结

6.2 展望

致谢

参考文献

攻硕期间取得的研究成果