文件综述-基于PSPICE模数混合电路的诊断研究

毕业设计（论文）开题报告课题名称：基于PSPICE的模数混合电路的诊断研究学院：浙江海洋学院东海科学技术学院专业：年级：指导教师：学生姓名：学号：______起止日期：2文献综述前言近年来，随着科学技术特别是微电子技术的迅猛发展，电路的规模和复杂性都急剧加大。工业过程的模拟特性和微芯片的使用，使得数模混合电路的应用越来越广泛。数模混合电路在客观世界中无处不在，其故障诊断技术方法研究是个被广泛关注的前沿课题，国内外在此领域取得了一些技术创新和理论成果。所谓故障诊断，就是确定故障的具体位置，即在一定的检测策略的指导下，实施对被诊断系统的自动检测，寻找故障原因的过程。通过检测获取被诊断系统的故障模式提取出故障特征，并根据预定的推理原则，对故障信息做出综合评估。随着电子信息技术的迅猛发展，使得电路复杂的程度急剧增加，更多的电路同时包含数字和模拟这两个部分。电子线路本身的日趋复杂,电路的测试和诊断也随之而日趋复杂。从而电路测试和诊断方面的开销在整个维修保障过程的总开销中的所占的比例也越来越大。有问题就要有解决，最好的解决办法是在产品的设计阶段就考虑其一旦发生故障，应该如何测试和诊断的问题。据统计，虽然是数模混合电路，其中有80%是数字电路，而80%的故障却发生在剩余的20%的模拟电路中。这一数据统计，从现实的需求中，指出了数模混合电路故障诊断的发展方向——以解决模拟故障为主要方向，解决数字故障与之并进的方向。就目前的电路诊断测试研究工作而言，大部分是针对数字电路或者模拟电路，而综合考虑数模混合电路方面的研究工作仍然比较少，所采用的也就是一些针对特例的专用方法（具体的将在选择方法是提及）。诊断的建立在检测和故障测试基础之上，是检测和故障测试技术的进一步发展。而所谓故障诊断，就是确定故障具体的位置，即在一定的检测策略指导下，实施对被诊断系统的自动检测，寻找故障原因的过程。通过检测获取被诊断系统的故障模式，提取出故障的特征，并根据预定的推理原则，对故障信息做出综合的评估。故障诊断的原理主要是用比较测试法——根据实际系统的输出与参考模型或系统无故障时的标准值作比较，以其差值来判断系统的工作状态。若存在故障，则从检测到的故障信息中分离出故障特征，识别故障的原因，将故障源定位并采取相应的措施。处理故障有两种基本策略，均可用硬件和软件结合来实现。第一种是采用冗余技术，将故障的影响掩盖起来。第二种是及时诊断及时修理，但这需停止系统工作。目前，模数混合电路的故障诊断方法有多种，但利用计算机辅助分析技术对硬件的结构和工作方式进行重构,将大大节约资金和时间。然而，这些方法都有其特点和不足，新方法新思路仍需要我们去探索，去发现。主题国内外在数模混合电路的诊断技术方面的研究还比较欠缺,还没有出现成熟的理论和故障诊断产品。目前,市场上出现了能测试广义上的数模混合电路故障的仪器,这些仪器系统大都综合运用了DES理论、故障字典、神经网络、模糊理论、D算法、参数判别等技术。电路的故障诊断是电路系统中的重要环节,而且随着电子技术的发展,对该领域的要求会越来越高。数模混合电路故障诊断技术的发展有以下几个比较重要的方面:(1)进一步改进完善已有的故障诊断方法,研究新型的故障诊断的方法与测试信息处理技术,将更好的更优化的模型应用于数模混合电路的测试上。(2)另外,故障信息获取的手段和方法也研究的一个方向,因为故障信息的准确获取是故障诊断是否成功的关键之一。一个重要的方面就是如何从不同角度获取故障信息。对电子设备来说,除了我们常用的电压、波形和频率之外,能否从其他方面获得故障信息,如电磁场信息、温度信号以及电路的噪声信息等,这也是有待深入研究的内容之一。(3)在实际的故障诊断中,只用一种理论对电路实施测试往往会受到很大的局限性,而且当今的电路故障诊断领域发展很活跃,出现了许多新的测试概念,一些新的理论应用到电子电路的故障诊断之中。如小波变换方法、信息融合方法、基于Agent的诊断方法等。随着新理论的不断发展,考虑多种理论、学科的融合也是未来的发展方向之一。目前,在理论研究方面已经有了一定的进展,但真正在工程实践中成功应用的实例还比较少,特别是真正实用准确的电路故障诊断系统。因此,如何将先进的故障诊断理论与方法应用到实际中去还有待深入的研究。可以预见,随着实践研究的深入,数模混合电路的故障诊断技术必将在未来的电子科技领域及其他相关领域得到广泛的发展和应用。总结故障字典诊断法是目前最具实用价值的电路故障诊断方法,以往利用故障字典诊断法研究故障诊断,大多只是针对单纯的模拟电路或数字电路。随着电子技术发展的日新月异,目前大量涌现的电子线路多数是数模混合电路。面对需要,寻求数模混合电路故障诊断的实用方法突显重要,本次论文将故障字典诊断法的具体实现进行了扩展,并借助PSpice仿真软件进行了数模混合电路故障诊断方法研究,同时设计例子实现数模混合电路的测试与诊断。参考文献[1]吴淩云,王华.BP神经网络专家系统在故障诊断中的应用[J].信术,2003,29(2):66-68.[2]朱丽平，朱义胜，PSPICEFORWINDOWS[M]大连：大连海事大学出版社，2003[3]胡荣强,等·PSPICE仿真软件及其在电力电子技术中的应用[J]·电子设计自化,2004,3·[4]李永平,董欣.PSPICE电路优化程序设计[M].北京:国防工业出版社,2004[5]JinyanCaiAlam,M·S·AnalgorithmfordividingambiguitysetsforanalogfaultdictionaryIEEE·CircuitsandSystems,Aug,2002:89-92·[6]杨士元·模拟系统的故障诊断与可靠性设计[M]·北京:清华大学出版社,1993·[7]LiF,WooPY.FaultdetectionforlinearanalogIC-themethodofshort-circuitadmittanceparam