1 斜率故障模型簡(jiǎn)介

　　故障字典法是一種測(cè)前仿真方法，是實(shí)用、成熟的故障診斷方法。傳統(tǒng)的故障字典法一般只考慮電路中的單故障和硬故障。文獻(xiàn)[1]針對(duì)線性無(wú)容差模擬電路，提出了一種能夠同時(shí)診斷電路軟故障和硬故障的節(jié)點(diǎn)電壓靈敏度序列故障字典法，該方法定性地利用節(jié)點(diǎn)電壓之間的大小關(guān)系診斷單故障。文獻(xiàn)[2]構(gòu)造了節(jié)點(diǎn)電壓靈敏度權(quán)序列故障字典。

　　文獻(xiàn)[3]提出了線性容差模擬電路的節(jié)點(diǎn)電壓靈敏度序列比值故障特征，使之在理論上能處理受容差影響的模擬電路故障診斷，但未構(gòu)造故障字典。文獻(xiàn)[4]進(jìn)一步研究提出了斜率故障模型，提取電路中元件的斜率故障特征構(gòu)造軟故障字典。而文獻(xiàn)[5]分析了當(dāng)某個(gè)或某一組元件參數(shù)發(fā)生變化時(shí)，電路中若干節(jié)點(diǎn)電壓增量之間的關(guān)系方程是一個(gè)齊次線性方程，將線性相關(guān)系數(shù)比作為故障特征，能夠同時(shí)診斷電路中的多故障和軟故障，其實(shí)為斜率故障模型的推廣。在電路無(wú)容差時(shí)，斜率故障模型較好地解決了模擬故障診斷的軟故障診斷問(wèn)題，但是沒(méi)有解決好容差問(wèn)題。容差問(wèn)題是普遍存在的，盡管文獻(xiàn)[4-5]運(yùn)用短距離法處理該問(wèn)題，但正如本文所證明的，該方法實(shí)際應(yīng)用效果較差，在電路變復(fù)雜時(shí)甚至得到錯(cuò)誤結(jié)果。斜率故障模型的詳細(xì)推導(dǎo)過(guò)程和診斷方法可以參見(jiàn)文獻(xiàn)[4,6]，電路的斜率故障特征可以用下面的公式進(jìn)行計(jì)算：

　　式中，V10 、V 20為電路無(wú)故障時(shí)選定測(cè)點(diǎn)（t1和t2）（測(cè)點(diǎn)選擇問(wèn)題不在本文的討論范圍，可以參考文獻(xiàn)[7-12]）上的電壓值：V 1、 V 2為電路發(fā)生故障后測(cè)點(diǎn)（t1和t2）上的電壓值。

　　假定圖1中4條曲線分別為某線性電路中4個(gè)元件 xi 、xj  、xm  、xn  的斜率故障特征直線?？梢钥闯?，每條直線由公共點(diǎn)（ V10 ,V20  ）和斜率k兩個(gè)要素確定。

圖1

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