專利名稱：基于小波分析和有限高斯混合模型em方法的模擬電路故障診斷方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種基于小波分析和有限高斯混合模型EM方法的模擬電路故障診斷方法，屬于模擬電路故障診斷技術領域。
背景技術：
自50年代末60年代初以來，人們對故障診斷的自動化問題進行了一系列的探索。目前，數(shù)字電路的故障診斷已經(jīng)取得了比較滿意的結(jié)果，出現(xiàn)了大量有效的診斷及測試生成方法。然而模擬電路故障診斷的研究成果并不理想。據(jù)資料報道，雖然數(shù)字電路在電子設備中所占比例超過80%，但是設備故障的80%以上卻發(fā)生在模擬電路。模擬電路中的故障按其性質(zhì)來區(qū)分，可分為硬故障和軟故障。硬故障又稱大變動故障或災難性故障，通常指元件的短路、開路等，其可能導致系統(tǒng)嚴重失效，甚至完全癱瘓，這種故障的特點是元件值在兩種極端情況下變化，它是一種結(jié)構(gòu)性損壞。軟故障又稱偏離故障，是指故障元件的參數(shù)值隨著時間或環(huán)境條件而偏離允許的取值范圍，即元件的參數(shù)偏移超出容差范圍，大多情況下它們未使設備完全失效，但會引起系統(tǒng)性能的異?；驉夯?，這種故障的特點是其可能形成的狀態(tài)是無限的，且易于與容差混淆，這是模擬電路故障診斷的難點之一。盡管如此，為了在這方面有所突破，這些年來已經(jīng)建立了基于故障字典，模糊理論，專家系統(tǒng)，神經(jīng)網(wǎng)絡，支持向量機，信息融合，小波分析，粒子群等各種技術的不同故障診斷方法，并在模擬電路的實際檢驗中取得了良好的效果。然而，電路從正常到故障之間存在中間過渡狀態(tài)，怎樣定義這個中間狀態(tài)以及其對電路有怎樣的影響，如何準確描述這種影響，通過查閱文獻，到目前為止還沒有一種合理的方法能夠解決這個問題。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述 存在的技術問題，本發(fā)明提供一種利用小波分析，將電路故障信號進行層次分解，獲得不同頻段的信號成分，取其能反映故障信號特征的成分作為電路故障特征，進而采用基于有 限高斯混合模型的EM方法(最大期望值方法)進行故障類別辨識的模擬電路故障診斷方法。該方法解決了以往容差模擬電路故障診斷的局限性，取得了較好的效果。本發(fā)明的目的是通過下述技術方案實現(xiàn)的基于小波分析和有限高斯混合模型EM方法的模擬電路故障診斷方法，其步驟如下(I)定義診斷類型設被測電路元件參數(shù)的集合為R= (R1, R2,…，RJ，Rj的標稱值為埒,容差為Tj,電路無故障時各元件參數(shù)的最大增量為^^=( X R! !設定元件參數(shù)值高低兩個閾值 -和Rjhigh，則就Rj而言，有如下五種狀態(tài)a正常狀態(tài)元件參數(shù)在其容差允許范圍內(nèi)變化，即明1+M ■
權(quán)利要求
1.基于小波分析和有限高斯混合模型EM方法的模擬電路故障診斷方法，其步驟如下 (1)定義診斷類型 設被測電路元件參數(shù)的集合為R=IR1, R2,…，RJ，Rj的標稱值為；,容差為Tj,電路無故障時各元件參數(shù)的最大增量為4$=( K Rf，設定元件參數(shù)值高低兩個閾值Almt和R*gh，則就&而言，有如下五種狀態(tài) a正常狀態(tài)元件參數(shù)在其容差允許范圍內(nèi)變化，即
全文摘要
本發(fā)明涉及一種模擬電路故障診斷方法，該方法基于小波分析和有限高斯混合模型EM方法(最大期望值方法)對模擬電路故障診斷，該方法針對電路系統(tǒng)帶“病”運行情況，引入“亞健康”概念對其進行描述，并將容差模擬電路亞健康狀態(tài)定義為電路元件亞健康和電路系統(tǒng)亞健康兩類。利用波動性函數(shù)實現(xiàn)了小波基的客觀選取，對采樣數(shù)據(jù)進行小波分析，結(jié)合基于有限高斯混合模型EM方法對模擬電路進行診斷。本發(fā)明借助高斯混合模型作診斷建?？梢暂^好描述每種故障特征分布情況，較好的解決了故障模型投影重疊問題，采用EM算法進行故障分類，為模擬電路的軟故障診斷提供了新思路。
文檔編號G01R31/316GK103064009SQ201210584648
公開日2013年4月24日 申請日期2012年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月28日
發(fā)明者張利, 孫麗杰, 張艷輝, 金鑫, 趙中洲 申請人:遼寧大學