一种适于大规模模拟电路多故障定位的方法.pdfVIP

维普资讯 上 海 交 通 大 学 学 报 第 31卷 第 5期 JOURNALOFSHANGHAIJIAOTONG UNIVERSITY Vo1．31№51997 一 种适于大规模模拟电路多故障定位的方法 一 赵 建 林争辉 _{l、i}。’ (上海蚕通大学大兢桴 成电路研巍所) 摘 要 提 出了判断模拟 电路 故障块相容性的一种快速方法和一种基于虚拟故障概念的电 路分块诊断方法 ，它适用于大规模模拟 电路故障定位． 关键词 模拟 电路；故障诊断；块相容；模拟 电路 故障；虚拟故障 申圈法分类号州47 努职f章走位 故障诊断方法是一个有效的线性电路多故障诊断方法．经推广亦可用于非线性 电路 ，其主要诊断 过程是首先初步确定 故障的可能位置。然后对此作相容性测试 ，判断它是否有故障模糊集，从而确定 它的位置或得出包含它的故障区域．整个诊断过程必须对所有 故障组合作穷尽测试．当电路规模增大 时，计算量急剧上升 ，从而限制 了它的应用．为克服这一缺点，本文提出了判断块相容性的快速方法及基 于虚拟故障概念的分块诊断方法，从而使 故障诊断方法适用于太规模 电路． 1 k故障诊断原理 设一线性模拟电路 N (见图 1)有 条支路、 个电压可测点、有 个元件同时发生故障，其中 ≥ +1．根据故障激励论口]，故障元件可 以用其元件标称值和一补偿 电流源相并联来等效．该补偿 电流源在数 值上等于电路发生故障时该元件两端电压乘 以元件的导纳偏移量．显 “ 然若能解 出补偿电流源 ，则可计算 出电路故障时故障元件两端的电 压，从而确定故障元件的偏移量．前者称为故障定位，后者称为故障定 值、 图 1 故 障电路 根据线性电路迭加定理 ，测得的可及节点上 的电压 向量是电路激 励 电源和故障电流源向量共同作用的结果．显然测得的可及节点的电压向量减去电路激励 电源单独作 用对可及节点电压向量的贡献，就是故障电流源 向量单独作用的结果．于是可得故障诊断方程 Z Iy一 △￡， (1) 式中：凹 为可测节点 由于故障产生的电压增量向量 ；r为故障补偿电流源向量；z 为J 对可测节点 的转移阻抗矩阵．根据约定电压可测点户大于故障数 ，因此式(1)是一超定方程．设 z 为满列秩矩阵， 则其左逆阵存在 ，式(1)的解为 f = (z z雎)一z △u (2) 将式(2)代入式(1)，并设 z (z z ) z ，则 (Zp±一 1)△￡， = 0 (3) 当zⅣ为满列秩矩阵时，式 (3)为 故障定位的必要条件啪，可用以检查式(1)的相容性．因不知 故 障的位置，须对各种组合进行试探．组合数为c 对于一特定的△￡，，若某一组合和其相容 ，则该组台可 能为 故障集 ，还须进一步检验所有的其他组合，即检验块相容．只有当其他组合都不与 △￡，相容时． 才 可唯