自动控制故障注入设备的设计与实现

设计实现了一种自动控制故障注入设备,给出了设备的结构框图和主要模块的功能框图。阐述了该设备在设计上具有的通用性、可扩展性、无破坏性和易操作性等特点,以及对应的设计措施。利用该设备进行了故障注入试验,给出了典型故障注入的信号波形,验证了故障注入设备的可用性和效果。

多信号建模与诊断策略设计技术应用

分析了影响多信号建模与诊断策略设计正确性的要素,包括测试性要求、系统结构与功能原理、测试原理、可靠性。建立了多信号建模与诊断策略设计的工程化操作流程,包括建模准备阶段、建模过程阶段、审查阶段。其中,建模准备阶段的工作是确保模型正确性的关键环节。针对测试点不足的情况,进一步给出了测试点增补设计应考虑的因素和设计流程。以某液压操纵系统为案例进行了多信号建模与诊断策略设计、测试点增补设计的工程化应用,验证了方法的可行性和效果。

基于信息模型的测试性试验样本集充分性研究

建立了产品的故障模式信息模型,包括产品的故障模式、结构单元、功能和测试数据以及这些数据之间的映射关系.根据该信息模型,定义了三种故障模式等价集合,即故障模式单元等价集合、故障模式功能等价集合、故障模式测试等价集合.在这些等价集合的基础上,建立了测试性试验中样本集的三种典型充分性度量和准则,即单元覆盖充分性度量和准则、功能覆盖充分性度量和准则、测试覆盖充分性度量和准则.分析了典型充分性度量和准则的适用范围,并建立了综合充分性度量和准则.使用综合充分性度量可以评价样本集的充分程度,使用综合充分性准则可以确定样本集的构成要求.建立了综合充分性度量和准则的应用方法和流程.通过实例验证了该方法的可行性.

故障诊断策略的优化方法

以相关性模型为基础 ,综合可靠性和测试费用等因素提出了一种系统级优选测试点方法和故障诊断策略。首先根据系统的相关性矩阵 ,将测试性度量、故障概率和测试费用统一考虑 ,推导出测试点的故障诊断信息量计算公式 ;然后根据信息量的大小依次选择测试点 ,并确定出优化的故障诊断策略。所得到的故障诊断策略确保了在较低的测试费用下 。

基于设计特性覆盖的测试性定量分析方法

针对目前测试性分析基于故障分析的现状,提出了一种基于系统结构、性能、功能的测试性定量分析方法。定义了系统设计特性覆盖测试模型,系统结构、功能、性能及测试关联模型,性能覆盖率、功能覆盖率、结构覆盖率的定量计算模型。建立了基于设计特性覆盖的测试性定量分析流程,主要包括系统基本信息建立、信息间直接关联关系生成,测试覆盖率定量计算及测试未覆盖项分析。以某飞机舵机系统为例进行了应用,结果验证了方法的可行性和有效性。

测试性验证技术与应用现状分析

阐述了测试性验证技术在新型装备PHM设计中的重要性,分析了测试性验证相关的国内外军用标准,归纳了相关军用标准在适用性方面存在的不足之处,指出应该建立测试性验证专用标准指导测试性验证工作。调研了国内测试性验证技术的应用情况,从测试性试验和测试性评估验证两个方面分析了测试性验证技术在实际应用中遇到的问题,并进一步确定了测试性验证标准中应该提供的内容,为测试性验证技术研究和标准的制定奠定了良好的基础。

基于通用充分性准则的测试性试验方案研究

建立了故障模式与被测单元(UUT)特性之间的关系模型,根据关系模型建立了样本集的通用充分性准则。在通用充分性准则的基础上,研究了确定试验方案的新方法,包括确定样本量和建立样本集的方法,以及相应的合格判断方法。通过实例应用说明了方法的可行性。与现有方法相比,新方法更适用于现有的指标要求情况和多参数综合试验的需求,而且建立的样本集可以覆盖UUT的重要特性。

基于EDA技术的电路容差分析方法研究

论述了容差分析技术的基本原理 ,提出了以EDA(ElectronicDesignAutomation ,电子设计自动化 )软件PSpice为基础进行电路容差分析设计的技术方案 ,详细阐述了蒙特卡罗分析、最坏情况分析的方法 ,研究了电路参数偏差、温度效应和退化效应等 3个方面的容差分析 ,并以实例分析证明了该方案的可行性 .

机内测试定量要求的现场试验验证方法研究

阐述了机内测试(BIT)定量要求现场试验验证方法的内涵和实施流程。根据置信度水平和功能单元覆盖要求计算BIT故障检测率、故障隔离率和虚警率综合验证的样本量,根据BIT参数的单侧置信限进行合格判断。给出了数据统计判据、分类流程和统一记录表格。通过案例应用说明了该方法的可行性。

考虑多故障的测试性建模改进方法

分析了测试性建模的现有方法及在工程应用中存在的不足.在信号流图方法的基础上,提出了一种测试性建模的改进方法.该方法支持单元的多故障模式设置,能够区分全局故障和局部故障,并允许设置全局故障沿单元特定信号流方向传递.给出了测试性模型的图形定义、隐含属性定义、相关性矩阵定义和相应的测试性分析推理方法.在此基础上,提出了基于高阶相关性分析的相关性矩阵生成改进算法.以某惯导系统为例进行了应用,建立了测试性图形模型并生成改进的相关性矩阵,与现有方法建立的相关性矩阵进行对比,结果验证了测试性建模改进方法的可行性和有效性.

通断式多态系统扩展测试性建模方法

现有测试性建模方法有一定的约束条件,包括故障判据的一致性、故障传递关系的一致性、测试的逻辑值判据一致性.针对通断式多态系统具有的状态差异性的特点,提出了一种扩展测试性建模方法.在引入状态集合的基础上,对故障、测试、D矩阵和诊断树进行了扩展定义,最后定义了扩展测试性模型.介绍了扩展测试性建模分析的算法,主要有模型建立算法、扩展D矩阵生成算法、扩展诊断树生成算法.以某液压操纵系统为例进行了应用,结果验证了方法的可行性和有效性.

故障注入控制软件的设计与实现

在对某型故障注入系统硬件结构说明的基础上,给出了控制软件总体功能设计、故障注入核心控制流程和操作界面。控制软件可以实现两种故障通路模式、8种故障基本类型和3种故障持续状态的故障注入自动化控制。在软件控制下进行了故障注入试验,给出了典型故障注入过程信号波形,通过试验验证了软件算法的正确性和功能的适用性。

测试性试验中样本集的功能覆盖充分性研究

建立了故障模式与功能关系模型和故障模式等价集合定义,在此基础上提出了样本集的功能覆盖充分性度量和准则。通过功能覆盖充分性度量可以评价样本集的充分程度,为样本集的优选提供了依据。通过功能覆盖充分性准则可以确定样本集的结构要求,用于指导样本的选取。给出了关系模型的数据确定方法和功能覆盖充分性度量和准则的应用流程,并通过实例应用说明了方法的可行性。

扩展FMECA方法应用研究

阐述了扩展FMECA在PHM设计中的重要性,以及现有扩展FMECA方法存在的不足。在现有扩展FMECA方法的基础上,对扩展FMECA的内涵进行了修正,分析了扩展FMECA与传统FMECA之间的关系。新增了故障演变特性分析、故障先兆分析、故障诊断与预测的定量评价等分析内容,并对现有的故障症状、传感器和测试点布局、故障诊断与预测方法等分析内容进行了补充。建立了新的扩展FMECA分析表格,并给出了扩展FMECA的实施流程。以某机轮刹车控制系统为案例,应用了扩展FMECA方法。案例应用结果验证了扩展FMECA方法的可行性和效果。

测试性验证辅助软件(TVAS)设计与实现

分析了测试性验证的通用程序,总结了确定方案和参数评估的8种计算方法,在此基础上设计并实现了测试性验证辅助软件。阐述了软件中确定方案和参数评估的详细算法,给出了软件的部分功能界面。软件计算结果与相关标准和文献提供的数据一致,验证了软件算法的正确性。

测试性试验中样本集的测试覆盖充分性研究

测试性试验结果的准确性不仅与样本量有关,还与试验中能够激活的测试数量有关。在建立故障模式测试模型的基础上,提出了样本集的测试覆盖充分性度量和准则。给出了模型中要素的确定方法,以及该度量和准则的应用流程。最后通过实例应用说明了测试覆盖充分性度量和准则的可行性。

样本集充分性度量数据建模与软件设计

分析了充分性度量的基本数据类型,建立了数据关联模型。模型详细描述了故障模式、功能、结构单元和测试项目等数据之间的复杂关联关系。在此基础上开发了样本集充分性度量软件,给出了软件的功能和数据库结构设计,阐述了充分性度量的算法流程。通过案例应用验证了算法的正确性,同时表明该软件可大大提高工作效率。

现有测试性验证方法分析与建议

重点对有关军用标准中提到的现有测试性验证方法进行了阐述和比较,分析了这些测试性验证方法存在的不足,提出了制定测试性验证新标准的建议。

基于状态图的周期BIT故障检测与虚警抑制仿真

针对BIT(Built-In Test)技术在装备测试性设计与PHM(Prognostic andHealth Management)的应用需求,提出了基于状态图(Stateflow)的周期BIT(PBIT,PeriodicBIT)故障检测与虚警抑制仿真方法.分析了周期BIT的特性与虚警问题,给出了周期BIT的仿真原理.在加电BIT的基础上分析了周期BIT的仿真要素及其Stateflow对象的仿真模式,并实现了故障注入、干扰注入和虚警抑制措施的建模,最后给出了周期BIT建模仿真以及仿真输入数据设计流程.以某典型航电模块周期BIT为例,建立了电源板、干扰、周期BIT以及虚警抑制措施的Stateflow仿真模型,仿真结果显示该方法能有效地实现周期BIT故障检测与虚警抑制的动态逻辑过程仿真.

基于模型的转台系统故障检测方法

研究了飞行模拟转台的建模与故障检测问题。飞行模拟转台不仅是导弹制导回路半实物仿真闭环系统中的一个环节,也是一个反馈控制系统,转台内部参数与仿真系统中的各种参数相互影响,导致故障传递特性复杂,无法简单的根据转台参数测试判断转台运行状态。根据转台系统的跟踪特性,提出了基于模型的转台系统故障检测方法。由于传统的转台建模方法存在建模困难、精度不高的问题,因此采用系统辨识方法,通过辨识实验的设计,借助Matlab软件系统辨识工具箱进行模型的辨识,建立了转台系统三个框架的数学模型,利用相同输入条件下的数学模型输出和实际系统输出之间的残差变化,对转台运行情况进行检测,较好的解决了转台系统的故障检测问题。通过对三种转台故障的检测,验证了改进方法的有效性。