[发明专利]基于定性推理的放大电路故障传播分析方法

权利要求书

1.一种基于定性推理的放大电路故障传播分析方法，其特征在于：该方法的具体步骤如下： 

步骤一：将放大电路系统层次化分解为电路系统层、功能模块层、元器件层，理清各元器件之间的物理连接关系、各模块的功能逻辑连接关系，并绘制放大电路系统的三层网络功能逻辑连接图； 

步骤二：建立放大电路中各类元器件级连通性模型，具体步骤如下第1至第5步所示： 

第1步：分析器件的电学特性，从中选取对各种性能信号经器件进行传递这一过程影响最大的电学特性作为后续重点分析的关键因素； 

第2步：按照故障信号六维向量形式，对放大电路中的实际输入故障信号的六维属性分别进行定性描述，最终构成该器件的输入故障信号I_in； 

第3步：分析该器件对第2步中描述的输入故障信号传输过程的实际影响，根据故障传播阻值L的定义，从给定的五个定性值∞、high、1、low、0中选取一个，作为该器件对此类故障信号的故障传播阻值L； 

第4步：将从第2步中获得的输入故障信号I_in以及从第3步中获得的故障传播阻值L作为已知条件，按照节点影响机制推导出该器件的输出故障信号I_out，输出故障信号同样以故障信号六维向量形式进行表示； 

第5步：对于不存在特殊信号流向的元器件，对其中一个端口进行分析即可，其连通性模型只有一个I_in；对于存在特殊信号流向的元器件，对其每一个输入端口分别进行上述第1、2、3、4步； 

步骤三：用步骤二建立的元器件级连通性模型直接替换电路模块中的相应元器件，保持原有物理连接关系不变，用有向边表示该层定性网络中的故障信号流向，最终建立功能模块级定性网络； 

步骤四：基于步骤一中得到的放大电路系统功能逻辑连接图，用步骤三所建立的功能模块级定性网络替换其中相应的功能模块，用逻辑节点表示不同功能模块之间的逻辑连接关系，用有向边表示该层定性网络中的故障信号流向，最终构成放大电路系统的定性网络模型； 

步骤五：选择需要注入故障的元器件，将其作为故障源节点，并进行描述，有以下两种情况： 

（1）若为开路及短路结构性故障，将故障信号I的强度定义为∞，改变定性网络结构，规则如下：若为开路故障，令所有开路路径中的节点的故障传播阻值L=0，流动的故障信号表达式为I_i,DC,∞，标明故障源节点；若为短路故障，令所有短路路径中的节点的故障传播阻值L=0，产生故障信号I_u,DC,∞，标明故障源节点；其中，∞表示故障信号强度无穷大，即出现开路及短路故障，输出信号微弱及无输出； 

（2）若为参数漂移非结构性故障，不改变网络结构，产生故障信号强度范围为0<I<∞，其余故障属性按照故障信号I的定义进行描述； 

其中，∞表示故障信号强度无穷大，即出现开路及短路故障，输出信号微弱及无输出； 

步骤六：以广度优先路径搜索原则推理该故障信号在故障源节点所在层次的定性网络中的横向传播情况，令该节点为点A，横向传播具体推理流程如下（1）至（6）所述： 

（1）搜索与故障源节点在物理连接关系上直接相连的子节点，将其称为直接子节点，并存入“待访问节点集合”中，令该集合为S； 

（2）判断：集合S中所有节点是否全部访问完毕？若否，顺序向下执行（3）；若是，则跳至下述（6）执行； 

（3）按照距离故障源节点由近到远的顺序访问集合S中的节点，令当前正在被访问的节点为点P； 

（4）利用节点影响机制与信号作用机制推理得到点P的输出故障信号； 

（5）判断：点P是否为“死点”？若是，从集合S中删除点P；若否，搜索点P的直接子节点，用这些搜索到的子节点替代点P存入集合S中； 

（6）判断：该层定性网络中所有节点状态是否达到稳定？若否，返回（1）执行；若是，向上层网络输出故障信号； 

步骤七：将步骤六得到的横向传播推理结果向上层定性网络传递，即得到上层定性网络中对应节点的输出故障信号，令该上层节点为点B； 

步骤八：将点B作为新的故障源节点； 

步骤九：判断故障源节点是否为放大电路系统的顶层节点；若不是，则返回步骤六继续执行；若是顶层节点，则向下执行步骤十； 

步骤十：当定性网络中所有节点状态均达到稳定后，填写故障传播结果记录表、对放大电路系统定性网络模型进行连接边线型与节点符号标识。