專利名稱：一種電路診斷策略與測(cè)試配置信息綜合模擬評(píng)估方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種相關(guān)性理論下的電路診斷策略與測(cè)試配置信息綜合模擬評(píng)估方 法，屬于測(cè)試性技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
診斷策略是用于指導(dǎo)故障檢測(cè)和(或)故障隔離的一系列測(cè)試順序，是對(duì)被測(cè)單 元進(jìn)行故障檢測(cè)和故障隔離的測(cè)試順序和診斷分支的組合表達(dá)，其組成包括測(cè)試步驟、指 令、測(cè)試輸出、下一步測(cè)試。
診斷策略設(shè)計(jì)是測(cè)試性設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容，其目的是在測(cè)試性模型的基礎(chǔ)上形成一 組最優(yōu)的測(cè)試序列，使其在盡可能少的測(cè)試代價(jià)下完成故障的檢測(cè)和隔離。
在現(xiàn)有的診斷策略設(shè)計(jì)中，測(cè)試輸出都采用二值邏輯表示，這種邏輯表示在實(shí)際 應(yīng)用時(shí)需要增補(bǔ)測(cè)試配置信息，用于將實(shí)際測(cè)試物理量轉(zhuǎn)換為測(cè)試邏輯值。
診斷策略與測(cè)試配置信息綜合后的故障診斷效果不僅受到診斷策略的影響，還要 受到測(cè)試配置信息的影響。目前，在設(shè)計(jì)階段還沒(méi)有相應(yīng)的模擬評(píng)估方法。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決上述問(wèn)題，提出一種電路診斷策略與測(cè)試配置信息綜合 模擬評(píng)估的方法，對(duì)診斷策略與測(cè)試配置信息進(jìn)行綜合模擬運(yùn)行，并計(jì)算出故障檢測(cè)率、故 障隔離率和虛警率，評(píng)估診斷策略與測(cè)試配置綜合的診斷能力并發(fā)現(xiàn)存在的不足。
本發(fā)明是一種電路診斷策略與測(cè)試配置信息綜合模擬評(píng)估的方法，包括以下幾個(gè) 步驟
步驟一對(duì)診斷策略進(jìn)行測(cè)試配置
具體如下
(1)確定診斷策略的測(cè)試集合
測(cè)試集合是指診斷策略包含的所有測(cè)試組成的集合，集合中的每個(gè)測(cè)試采用各測(cè) 試名稱表示；
(2)確定測(cè)試配置信息
測(cè)試配置信息的元組模型如下
Mtc = (N, Y, H)(1)
式中Mrc表示測(cè)試配置信息的元組模型；
N表示測(cè)試集合，N= InjIj = 1 k}，Iij是測(cè)試集合中第j個(gè)測(cè)試的名稱，k為測(cè) 試的數(shù)量；
Y表示測(cè)試信號(hào)類型集合，Y = {yj I j = 1 k}，Yj是測(cè)試集合中第j個(gè)測(cè)試的信 號(hào)類型，信號(hào)類型包括模擬量，數(shù)字量或者應(yīng)答信號(hào)；
H表示測(cè)試門限集合，H = Ihj I j = 1 k}，hj是測(cè)試集合中第j個(gè)測(cè)試的測(cè)試門 限，對(duì)于模擬量，測(cè)試門限為[下限值，上限值]；對(duì)于數(shù)字量，測(cè)試門限為測(cè)試參考值；對(duì)于應(yīng)答信號(hào)，測(cè)試門限為有應(yīng)答；
步驟二 建立電路的測(cè)試原始數(shù)據(jù)
電路的測(cè)試原始數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的元組模型如下
Md = (C, U, FM, D)(2)
式中Md表示電路的測(cè)試原始數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的元組模型；
C表示狀態(tài)集合，C = Ici I i = 1 m}，Ci代表第i組測(cè)試原始數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的電路狀 態(tài)，電路狀態(tài)分為正常、故障兩種，m為數(shù)據(jù)的組數(shù)；
U表示故障模塊集合，U = Iui I i = 1 m}，Ui是第i組測(cè)試原始數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的規(guī)定 隔離級(jí)別的故障模塊，在電路狀態(tài)為正常時(shí)，故障模塊為空值；在電路狀態(tài)為故障時(shí)，故障 模塊為發(fā)生故障的一個(gè)或多個(gè)故障模塊；
FM表示故障模式集合，F(xiàn)M = {fm, | i = 1 m}，fm,是第i組數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的故障模式， 電路狀態(tài)為正常時(shí)，故障模式為空值；在電路狀態(tài)為故障時(shí)，故障模式為發(fā)生的一個(gè)或多個(gè) 故障模式；
D表示測(cè)試原始數(shù)據(jù)集合，D = Wij I i = 1 m，j = 1 k}，(Iij是第i組測(cè)試原 始數(shù)據(jù)中第j個(gè)測(cè)試的測(cè)試原始數(shù)據(jù)；
步驟三建立電路的測(cè)試邏輯數(shù)據(jù)
電路測(cè)試邏輯數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的元組模型如下
Mdl = (C, U, FM, D' ) (3)
式中MDl表示電路測(cè)試邏輯數(shù)據(jù)；
D'表示測(cè)試邏輯數(shù)據(jù)集合，D' = {d' Uli = I-Huj = I-I^d' υ是第i組 數(shù)據(jù)中第j個(gè)測(cè)試的邏輯數(shù)據(jù)，邏輯數(shù)據(jù)值為0或1，0代表測(cè)試通過(guò)，1代表測(cè)試不通過(guò)；
步驟四模擬運(yùn)行診斷策略得到診斷結(jié)論
診斷結(jié)論元組模型如下
Me = (C, U, DC, DU)(4)
式中MK表示診斷結(jié)論元組模型；
DC表示狀態(tài)檢測(cè)結(jié)果集合，DC = {dc, I i = 1 m}，dc,是第i組數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)診斷模 擬后得出的狀態(tài)檢測(cè)結(jié)果，狀態(tài)檢測(cè)結(jié)果分為正常、故障兩種；
DU表示故障隔離結(jié)果集合，DU = {du, I i = 1 m}，du,是第i組數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)診斷模 擬后得出的故障隔離結(jié)果；在狀態(tài)檢測(cè)結(jié)果為正常時(shí)，故障隔離結(jié)果為空值；在狀態(tài)檢測(cè) 結(jié)果為故障時(shí)，故障隔離結(jié)果為由診斷模擬得出的發(fā)生故障的一個(gè)或多個(gè)故障模塊；
步驟五診斷能力評(píng)估
具體步驟如下
I 故障檢測(cè)率的計(jì)算
故障檢測(cè)率的計(jì)算公式如下M, N
FDR = ^(5)
式中FDR表示故障檢測(cè)率；
Nf表示診斷結(jié)論的各數(shù)據(jù)組中，狀態(tài)為故障的數(shù)據(jù)組數(shù)量；
Nfd表示診斷結(jié)論的各數(shù)據(jù)組中，狀態(tài)及狀態(tài)檢測(cè)結(jié)果都為故障的數(shù)據(jù)組數(shù)量；
II 故障隔離率的計(jì)算
故障隔離率的計(jì)算公式如下
權(quán)利要求
1. 一種電路診斷策略與測(cè)試配置信息綜合模擬評(píng)估方法，其特征在于，包括以下幾個(gè) 步驟步驟一對(duì)診斷策略進(jìn)行測(cè)試配置 具體如下(1)確定診斷策略的測(cè)試集合測(cè)試集合是指診斷策略包含的所有測(cè)試組成的集合，集合中的每個(gè)測(cè)試采用各測(cè)試名 稱表不；(2)確定測(cè)試配置信息測(cè)試配置信息的元組模型如下Mtc = (N，Y，H)(1)式中舊^表示測(cè)試配置信息的元組模型；N表示測(cè)試集合，N= {njlj = 1 k}，r^.是測(cè)試集合中第j個(gè)測(cè)試的名稱，k為測(cè)試的數(shù)量；Y表示測(cè)試信號(hào)類型集合，Y = Iyj I j = 1 k}，Yj是測(cè)試集合中第j個(gè)測(cè)試的信號(hào)類 型，信號(hào)類型包括模擬量，數(shù)字量或者應(yīng)答信號(hào)；H表示測(cè)試門限集合，H= {hj|j = 1 k}，h是測(cè)試集合中第j個(gè)測(cè)試的測(cè)試門限， 對(duì)于模擬量，測(cè)試門限為[下限值，上限值]；對(duì)于數(shù)字量，測(cè)試門限為測(cè)試參考值；對(duì)于應(yīng) 答信號(hào)，測(cè)試門限為有應(yīng)答；步驟二 建立電路的測(cè)試原始數(shù)據(jù) 電路的測(cè)試原始數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的元組模型如下 Md = (C，U，F(xiàn)M, D)(2)式中MD表示電路的測(cè)試原始數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的元組模型；C表示狀態(tài)集合，C = Ici I i = 1 m}，Ci代表第i組測(cè)試原始數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的電路狀態(tài)， 電路狀態(tài)分為正常、故障兩種，m為數(shù)據(jù)的組數(shù)；U表示故障模塊集合，U = Iui I i = 1 m}，Ui是第i組測(cè)試原始數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的規(guī)定隔離 級(jí)別的故障模塊，在電路狀態(tài)為正常時(shí)，故障模塊為空值；在電路狀態(tài)為故障時(shí)，故障模塊 為發(fā)生故障的一個(gè)或多個(gè)故障模塊；FM表示故障模式集合，F(xiàn)M = {fm, I i = 1 m}，fm,是第i組數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的故障模式，電 路狀態(tài)為正常時(shí)，故障模式為空值；在電路狀態(tài)為故障時(shí)，故障模式為發(fā)生的一個(gè)或多個(gè)故 障模式；D表示測(cè)試原始數(shù)據(jù)集合，D = Wij I i = 1 m，j = 1 k}，Clij是第i組測(cè)試原始數(shù) 據(jù)中第j個(gè)測(cè)試的測(cè)試原始數(shù)據(jù)； 步驟三建立電路的測(cè)試邏輯數(shù)據(jù) 電路測(cè)試邏輯數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的元組模型如下 Mdl= (C, U, FM, D' )(3)式中舊皿表示電路測(cè)試邏輯數(shù)據(jù)；D'表示測(cè)試邏輯數(shù)據(jù)集合，D' = {d' υ I i = 1 m，j = 1 k}，d' υ是第i組數(shù) 據(jù)中第j個(gè)測(cè)試的邏輯數(shù)據(jù)，邏輯數(shù)據(jù)值為0或1，0代表測(cè)試通過(guò)，1代表測(cè)試不通過(guò)； 步驟四模擬運(yùn)行診斷策略得到診斷結(jié)論診斷結(jié)論元組模型如下Me = (C, U, DC, DU)(4)式中MK表示診斷結(jié)論元組模型；DC表示狀態(tài)檢測(cè)結(jié)果集合，DC = {dc, I i = 1 m}，do,是第i組數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)診斷模擬后 得出的狀態(tài)檢測(cè)結(jié)果，狀態(tài)檢測(cè)結(jié)果分為正常、故障兩種；DU表示故障隔離結(jié)果集合，DU = {du, I i = 1 m}，du,是第i組數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)診斷模擬后 得出的故障隔離結(jié)果；在狀態(tài)檢測(cè)結(jié)果為正常時(shí)，故障隔離結(jié)果為空值；在狀態(tài)檢測(cè)結(jié)果 為故障時(shí)，故障隔離結(jié)果為由診斷模擬得出的發(fā)生故障的一個(gè)或多個(gè)故障模塊； 步驟五診斷能力評(píng)估 具體步驟如下I故障檢測(cè)率的計(jì)算 故障檢測(cè)率的計(jì)算公式如下MFDR =(5)Nf式中FDR表示故障檢測(cè)率；Nf表示診斷結(jié)論的各數(shù)據(jù)組中，狀態(tài)為故障的數(shù)據(jù)組數(shù)量；Nfd表示診斷結(jié)論的各數(shù)據(jù)組中，狀態(tài)及狀態(tài)檢測(cè)結(jié)果都為故障的數(shù)據(jù)組數(shù)量；II故障隔離率的計(jì)算 故障隔離率的計(jì)算公式如下MFIR =(6)Nfd式中表示故障隔離率；Nfi表示診斷結(jié)論的各數(shù)據(jù)組中，狀態(tài)及狀態(tài)檢測(cè)結(jié)果都為故障，且故障模塊與故障隔 離結(jié)果相同的數(shù)據(jù)組數(shù)量；III虛警率的計(jì)算虛警率的計(jì)算公式如下 式中FAR表示虛警率；Nfs表示診斷結(jié)論的各數(shù)據(jù)組中，狀態(tài)檢測(cè)結(jié)果為故障的數(shù)據(jù)組數(shù)量； 步驟六缺陷分析 具體過(guò)程如下1>若故障檢測(cè)率低于要求，則存在故障檢測(cè)設(shè)計(jì)缺陷； 2>若故障隔離率低于要求，則存在故障隔離缺陷； 3>若虛警率高于要求，則存在防虛警設(shè)計(jì)缺陷； 根據(jù)發(fā)現(xiàn)的設(shè)計(jì)缺陷，進(jìn)行診斷策略和測(cè)試配置信息的調(diào)整。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電路診斷策略與測(cè)試配置信息綜合模擬評(píng)估方法，其特 征在于，步驟一采用“測(cè)試名稱、信號(hào)類型、門限值”對(duì)測(cè)試配置信息進(jìn)行描述。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電路診斷策略與測(cè)試配置信息綜合模擬評(píng)估方法，其特征在于，步驟二采用“組號(hào)、狀態(tài)、故障模塊、故障模式、測(cè)試原始數(shù)據(jù)”對(duì)電路測(cè)試原始數(shù)據(jù) 進(jìn)行描述，測(cè)試原始數(shù)據(jù)分為測(cè)試1 測(cè)試k。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電路診斷策略與測(cè)試配置信息綜合模擬評(píng)估方法，其特 征在于，步驟二具體步驟如下A 通過(guò)仿真得到電路各狀態(tài)下的多組測(cè)試原始數(shù)據(jù)；B 確定第i組數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的電路狀態(tài)、第i組數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的規(guī)定隔離級(jí)別的故障模塊、第i 組數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的故障模式和第i組數(shù)據(jù)中第j個(gè)測(cè)試的測(cè)試原始數(shù)據(jù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電路診斷策略與測(cè)試配置信息綜合模擬評(píng)估方法，其特 征在于，步驟三采用“組號(hào)、狀態(tài)、故障模塊、故障模式、邏輯數(shù)據(jù)”對(duì)電路測(cè)試邏輯數(shù)據(jù)進(jìn)行 描述，邏輯數(shù)據(jù)分為測(cè)試1 測(cè)試k。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電路診斷策略與測(cè)試配置信息綜合模擬評(píng)估方法，其特 征在于，步驟三具體步驟如下<1>獲取步驟二中的一組電路測(cè)試原始數(shù)據(jù)；<2>對(duì)該組測(cè)試原始數(shù)據(jù)中的所有數(shù)據(jù)，利用測(cè)試配置信息，確定相應(yīng)的邏輯數(shù)據(jù)，具 體如下1)當(dāng)測(cè)試信號(hào)類型為模擬量時(shí)，根據(jù)測(cè)試配置信息提供的上下門限值，確定邏輯數(shù)據(jù) 值，具體為若原始數(shù)據(jù)在上下門限內(nèi)，則邏輯數(shù)據(jù)取為0 ；否則邏輯數(shù)據(jù)取為1 ；2)當(dāng)測(cè)試信號(hào)類型為數(shù)字量時(shí)，根據(jù)測(cè)試配置信息提供的測(cè)試參考值，確定邏輯數(shù)據(jù) 值，具體為若原始數(shù)據(jù)與測(cè)試參考值相同時(shí)，則邏輯數(shù)據(jù)取為0 ；否則邏輯數(shù)據(jù)取為1 ；3)當(dāng)測(cè)試信號(hào)類型為應(yīng)答信號(hào)時(shí)，根據(jù)測(cè)試配置信息提供的應(yīng)答信息，確定邏輯數(shù)據(jù) 值，具體為若原始數(shù)據(jù)為有應(yīng)答時(shí)，則邏輯數(shù)據(jù)取為0 ；否則邏輯數(shù)據(jù)取為1 ；<3>重復(fù)步驟<1>、<2>，直至將各組數(shù)據(jù)全部確定完畢；<4>最后得到第i組數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的電路狀態(tài)、第i組數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的規(guī)定隔離級(jí)別的故障模 塊、第i組數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的故障模式和第i組數(shù)據(jù)中第j個(gè)測(cè)試的邏輯數(shù)據(jù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電路診斷策略與測(cè)試配置信息綜合模擬評(píng)估方法，其特 征在于，步驟四采用“組號(hào)、狀態(tài)、故障模塊、狀態(tài)檢測(cè)結(jié)果、故障隔離結(jié)果”對(duì)診斷結(jié)論進(jìn)行 描述。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電路診斷策略與測(cè)試配置信息綜合模擬評(píng)估方法，其特 征在于，步驟四具體步驟如下①選擇第一組數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的電路狀態(tài)、第一組數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的規(guī)定隔離級(jí)別的故障模塊、第 一組數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的故障模式和第一組數(shù)據(jù)中k個(gè)測(cè)試的邏輯數(shù)據(jù)；②根據(jù)診斷策略中提供的測(cè)試步驟，確定第一步測(cè)試；③根據(jù)診斷策略，得到該測(cè)試的指令部分；④判斷指令部分是否為診斷結(jié)果，若不是診斷結(jié)果則轉(zhuǎn)到步驟⑤；若是診斷結(jié)果則轉(zhuǎn) 到步驟⑥；⑤得到測(cè)試名稱，根據(jù)該組電路測(cè)試邏輯數(shù)據(jù)確定該測(cè)試的邏輯數(shù)據(jù)，若邏輯數(shù)據(jù)為 1，選擇診斷策略中測(cè)試輸出為“不”對(duì)應(yīng)的下一步測(cè)試；若邏輯數(shù)據(jù)為0，選擇診斷策略中 測(cè)試輸出為“是”對(duì)應(yīng)的下一步測(cè)試；轉(zhuǎn)到步驟③；⑥得到診斷結(jié)果；⑦判斷診斷結(jié)果是否為正常，若診斷結(jié)果是正常，則該組數(shù)據(jù)的狀態(tài)檢測(cè)結(jié)果為正常， 故障隔離結(jié)果為空值；若診斷結(jié)果不是正常，則該組數(shù)據(jù)的狀態(tài)檢測(cè)結(jié)果為故障，故障隔離 結(jié)果為診斷結(jié)果；⑧判斷全部電路測(cè)試邏輯數(shù)據(jù)是否推理完成，若全部數(shù)據(jù)沒(méi)有推理完成，則選擇電路 測(cè)試邏輯數(shù)據(jù)表中下一組數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)到步驟②；若全部數(shù)據(jù)推理完成，則得到最終的全部診斷 結(jié)論。最后得到第i組數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的電路狀態(tài)、第i組數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)診斷模擬后得出的狀態(tài)檢測(cè) 結(jié)果、第i組數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的規(guī)定隔離級(jí)別的故障模塊、第i組數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)診斷模擬后得出的故障 隔離結(jié)果，得到診斷結(jié)論；模擬運(yùn)行診斷策略完畢。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種電路診斷策略與測(cè)試配置信息綜合模擬評(píng)估方法，屬于測(cè)試性技術(shù)領(lǐng)域，具體包括6個(gè)步驟，步驟一，對(duì)診斷策略進(jìn)行測(cè)試配置；步驟二，建立電路的測(cè)試原始數(shù)據(jù)；步驟三，建立電路的測(cè)試邏輯數(shù)據(jù)；步驟四，模擬運(yùn)行診斷策略得到診斷結(jié)論；步驟五，診斷能力評(píng)估；步驟六，缺陷分析。本發(fā)明通過(guò)建立電路正常和故障狀態(tài)下的測(cè)試原始數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、測(cè)試邏輯數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和診斷結(jié)論數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，利用測(cè)試配置信息將測(cè)試原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為測(cè)試邏輯數(shù)據(jù)，利用診斷策略的模擬運(yùn)行得到狀態(tài)的診斷結(jié)論，以狀態(tài)對(duì)比為基礎(chǔ)判斷診斷的正確性。
文檔編號(hào)G01R31/28GK102033194SQ20101057018
公開(kāi)日2011年4月27日 申請(qǐng)日期2010年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月2日
發(fā)明者候文魁, 王璐, 王風(fēng)武, 石君友 申請(qǐng)人:北京航空航天大學(xué)