探析模拟电路故障诊断技术

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探析模拟电路故障诊断技术

作者：尹瑶

来源：《科技创新与应用》2013年第15期

摘要：当前，模拟电路故障诊断理论经过多年的研究和发展，已经提出了多种模拟电路

故障诊断技术，主要有神经网络故障诊断技术、模糊理论故障诊断技术、小波变换故障诊断技术。文章就结合自己对这几种模拟电路故障诊断技术的理解，谈几点个人的体会。

关键词：模拟电路；故障诊断；技术

随着微电子技术的飞速发展，尤其是大规模模拟电路的发展，使得电子器件和设备的集成度和复杂化越来越高，导致在电子器件和设备制造、使用和维护过程中，传统的模拟电路故障诊断技术已无法满足其需要。当前，模拟电路故障诊断理论经过多年的研究和发展，已经提出了多种有效且可行的模拟电路故障诊断技术，这些技术包括：神经网络故障诊断技术、模糊理论故障诊断技术、小波变换故障诊断技术，这些技术在实际工作中得到了广泛的应用，同时也促进了模拟电路故障诊断理论和技术的丰富、完善和向前发展。

1 神经网络故障诊断技术

人工神经网络（Artificial Neural Network）是通过计算机来模拟人脑结构和人类认知过程的信息处理系统。人工神经网络是一种自适应的模式识别技术，它会依托自身的学习机制自动形成决策区域，并以分布的方式存储信息。它能通过网络的拓扑结构和权值分布获得某种映射关系，也能通过全局并行处理实现输入端到输出端的信息变换。同时它还具有学习功能，假如环境发生改变，其映射关系也能自适应地调整。因此，利用神经网络就能很好地处理在故障诊断中无法用显性公式表达的具有非线性关系的情况。因而，神经网络故障诊断技术在实际应用中具有重要作用。

神经网络故障诊断过程主要分为两个步骤：第一，基于可观的“征兆——故障”样本集对神经网络进行训练，经过特征选择、特征提取等适当地处理过程获得相应的诊断网络；第二，根据神经网络提供的诊断输入对整个系统进行故障诊断，也就是利用此神经网络逐步向前计算，从而实现故障诊断。

神经网络故障诊断技术虽然能较好地解决模拟电路故障诊断中的非线性问题、容差条件下的多故障问题等，但这种方法也有一定的局限，例如，训练样本难获得、忽视专家的经验知识、很难理解网络权值的表达方式。

2 模糊理论故障诊断技术

受元器件容差、非线性和电路噪声的影响，用传统的模拟电路故障诊断方法就无法精确解出“故障”和“征兆”的关系，也就无法对故障进行诊断，出现了模糊现象。故障状态模糊现象的