电压灵敏度向量在模拟电路故障诊断中的应用

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电压灵敏度向量在模拟电路故障诊断中的应用

摘 要: 针对模拟电路故障中元件参数连续变化具有无穷多种可能性的问题， 首先证明了线性模拟电路中， 测试点电压向量在故障状态下相对于标准状态下的增量， 其向量方向由故障元件在被测电路中的位置决定。并证明了节点电压敏感度向量方向与节点电压向量增量的方向相同， 并且其模反映了故障元件参数变化量到节点电压向量的权重。以修正后的节点电压灵敏度向量为故障特征建立故障字典， 提出-种容差条件下的故障诊断判定算法， 可以有效地实现模拟电路元件参数在-定容差范围内随机变化条件下的单-软故障诊断。针对ITC97 Benchmark 电路中的连续时间状态可变滤波器电路， 仿真实验实现了10%容差条件下的故障诊断， 验证了该理论的正确性和方法的有效性。
关键词: 灵敏度向量；故障特征；故障字典；判定算法

故障特征
设如图1所示线性时不变电路C共有N1个节点， 其中第N1个节点作为参考节点接地， M个节点的电压可测， 测试点电压用向量V表示。不失-般性， 设电路由-个独立电流源 激励。C中的-个电阻gi跨接在电路的第i个端口。如图2所示当电阻gi发生故障时， 即其电导值由gi变为 ， 测试点电压变为 。
定理1: 向量 的方向由电阻gi在C中所处的位置决定。