基于信息熵的多值属性系统诊断策略优化方法

诊断策略问题是系统测试和诊断技术中的一个关键问题,并已被证明是NP问题。目前已有的大部分研究都是针对二值属性系统的,而多值属性系统的诊断策略研究较少。针对多值属性系统诊断策略优化问题,研究了多值属性系统的相关性矩阵模型和信息熵理论,根据在故障诊断树的建立过程中应优先选择提供信息量大,测试费用小的测试点的原则,建立了基于信息熵的多值属性系统诊断策略优化方法,给出了具体的计算步骤。实例计算结果和算法分析表明,此方法和最优算法相比,可大大减小计算时间,而且得到期望费用相差较小,可用于复杂多值属性系统的诊断策略设计。

基于信息熵的电路测点优化策略

针对电路测试点优化问题,研究了相关性模型和信息熵理论,在对相关性模型进行改进的基础上,建立了基于信息熵的电路测点优化策略,给出了具体的计算步骤。应用实例表明,该方法是有效的,可应用于模拟、数字和混合信号电路的故障检测及可测试性设计。

基于Rollout算法的模拟电路测点选择

针对模拟电路的测点选择问题,对整数编码故障字典进行了研究。分析了基于信息熵算法的测点选择算法,并采用Rollout算法对信息熵算法进行优化,建立了一种新的测点选择算法,给出了新算法的详细计算过程和计算效果。试验结果表明,新算法的计算效果优于信息熵算法,且随着故障字典复杂度的增加,优势更加明显。

基于概率阈的冗余多故障诊断策略

针对冗余复杂系统的多故障诊断问题,为减小计算量和期望测试费用,设定一个概率值作为概率阈,忽略发生概率低于这个值的多故障状态,提出了一种基于概率阈的冗余多故障诊断策略。该策略首先对相关矩阵模型进行转化,并舍弃概率低于概率阈故障状态,然后用Rollout算法对基于信息熵的诊断策略进行优化,并给出了计算步骤与方法。实例表明,与文献中方法相比该策略虽然降低了一定的准确度,但减少了更大比例的期望测试费,而且降低了相关性矩阵模型的规模,缩短了计算时间。

基于AVR单片机的429总线测试仪的设计

本文采用常用的MAX232等芯片设计了多速率429总线数据发送模块。在此基础上,以AVR单片机ATmega128为核心,研制了一种手持式多速率429总线测试仪。该测试仪具有功耗低,体积小,重量轻,携带方便,操作方便等特点,并可以实现429总线数据和串口(RS232)数据相互转换。

基于Rollout算法的冗余多故障诊断策略

针对冗余系统的多故障诊断问题,分析了冗余多故障系统的相关性矩阵模型,通过对模型进行转换后,用Rollout算法对基于信息熵的诊断策略进行优化,提出了一种新的多故障诊断策略;该策略不需要计算最小碰集,而且具有先测试,最后修复的特点,在具体应用中更便于操作;实例计算结果表明,和现有算法相比,本策略得到的期望测试费用更低。

分层系统序贯诊断策略

根据复杂系统一般由多个分系统组成,其结构往往具有层次性的特点,研究了分层系统的测试模型,在对模型进行分层处理的基础上,采用Rollout算法对分层系统中各个子系统的相关性矩阵模型进行计算,并按照得出测试序列和层次结构建立故障诊断树,从而建立了一种分层系统诊断策略。实例分析表明,基于分层考虑的诊断策略可以按照测试需求,方便地将故障隔离到各个层次,而且通过对系统进行分层处理,可降低系统的计算复杂度,缩短计算时间。

基于CPLD的存储器读取系统的设计与实现

本文在分析存储器的读取原理的基础上,以CPLD(EPM7128)读取某型俄制飞机油耗量系统中的存储器556PT161的系统设计为例,提出了俄制存储器读取系统的软硬件设计方法,仿真和验证结果表明了该方法的正确性。

基于二元相关的器件级可靠性建模与剩余寿命预测研究

器件作为部件及设备的主要组成部分,其可靠性及健康状态对设备功能完好性及任务可靠性具有重大影响。本文针对复杂应力条件下单一性能退化的可靠性建模不能全面地评估器件的状态和退化,提出基于Copula函数的二元性能退化联合建模的流程和方法,将联合建模分解为边缘退化模型选择与确定和性能参数之间关联性的构建两部分。同时,基于卡尔曼滤波方法,提出二元性能退化的剩余寿命预测方法,并利用芯片试验数据进行验证,应用于基于两焊点退化的芯片可靠性建模和剩余寿命预测。

军用飞机PHM技术进展分析及问题研究

在研究故障预测与健康管理(PHM)技术体系构建、数据采集与运用、系统状态监测与故障预测、验证评估等发展现状的基础上,结合新阶段装备PHM工程应用现状,从装备测试性设计与验证、多源故障信息交互与管理、寿命预测与维修支持、验证评估及标准制定等方面分析军用飞机PHM技术面临的瓶颈问题,并指出应重点开展包括测试性试验技术、智能信息处理与融合技术、航空装备与信息标准化管理技术、数据挖掘与平台构建技术等方面的研究,最后对我国PHM技术的发展给出思考与建议。

温度与振动耦合条件下的电路板级焊点失效模式与疲劳寿命分析

基于正交试验法研究不同温度与振动耦合条件下的板级焊点失效行为与模式,采用L9(34)混合水平正交表设计了不同温度(T)、加速度功率谱密度(PSD)与频率(V)条件下的加速寿命试验,结果表明三者对焊点可靠性影响程度为T>PSD>V,且温度是影响焊点失效模式的主要因素,随温度的升高,焊点裂纹逐渐从近封装侧的界面金属化合物(IMC)层向钎体内部扩展,焊点失效模式从脆性断裂向韧性断裂演化.基于焊点失效数据分析,发现焊点疲劳寿命对数值与PCB板背侧最大应变范围存在关联关系,并采用多项式拟合的方法建立了焊点疲劳寿命模型,拟合结果显示,该模型能较好的评估温度与振动耦合条件下的焊点寿命,预测精度较高.

信息物理融合系统及其应用

信息物理融合系统是一类将感控、计算和通信与物理对象在网络环境中高度集成的新型智能复杂系统,可以实现系统的实时性、自治性、鲁棒性和高性能等。介绍了CPS的基本概念、发展现状和系统架构,分析了CPS与嵌入式系统、无线传感器网络和物联网的联系与区别;重点研究了CPS在电力、交通、医疗和航空航天等领域的应用研究现状及面临的突出问题;对CPS的研究方向进行了总结与展望。

航空电子系统故障预测与健康管理技术现状与发展

故障预测与健康管理(PHM)技术是比传统的故障诊断技术更高级的故障诊断、预测和健康管理技术,将PHM技术应用于电子系统已成为该技术的重要发展趋势之一。根据当前的研究进展,总结了电子系统故障预测的4种实现方法:特征参数法、预警电路、累积损伤模型法和综合法,分析了电子系统PHM技术涉及的关键技术,探讨了电子系统PHM技术发展在特征参数获取、物理损伤模型和电子元器件质量方面将遇到的问题和挑战。最后,从可测性、PHM的标准化和评价指标等方面对电子系统PHM技术的进一步发展提出了几点意见。

故障预测与健康管理系统相关标准综述

随着故障预测与健康管理(prognostics and health management,PHM)技术的快速发展和实际应用的不断深入,PHM相关标准的建立就显得非常重要。首先给出了PHM的概念和技术内涵,指明PHM标准应该规范的内容,并介绍了国内外的研究现状;其次综述了现有国外标准化组织和机构中与相关的标准,并按照视情维修(CBM),故障预测与健康管理(PHM),综合航天器健康管理(IVHM)和状态使用和管理系统(HUMS)对PHM相关标准进行了深入分析;最后对我国PHM标准开发提出了几点建议,并指明了下一步工作的重点和研究方向。

基于CS的机载分簇型WSN数据采集方法

提出一种适用机载分簇型WSN的数据采集方案。该方案一方面采用随机压缩采样的方式,有效地减少了硬件资源受限的簇成员节点的采样数据量,降低了簇成员节点对硬件资源的要求;另一方面,提出一种基于复合混沌—遗传算法的MP重构方法,将混沌理论良好的局部寻优特性与遗传算法强大的全局搜索能力相结合,有效提高了簇头或Sink中信号重构的性能。实验结果表明,该方案在有效减少簇成员节点采样数据量,且采样频率降为原采样频率1/8的基础上,仍能保证10-7数量级的重构精度,为实用型WSN的实现提供了有效借鉴。

电子设备无铅焊点的热疲劳评估进展与展望

随着电子器件的广泛应用,其表现出了较高的故障率,而热疲劳是表面贴装器件焊点失效的主要原因。通过分析总结国内外无铅焊点热可靠性研究,着重阐述了钎料Ag含量、焊点微观组织结构演变以及温度循环参数对无铅焊点寿命的影响,最后,论述了无铅焊点热可靠性研究在微观方面的发展趋势,以及在焊点物理失效模型建立和特征损伤参量提取等方面存在的研究挑战。

一种基于复合混沌映射的压缩感知测量矩阵构造方法研究

针对常用随机测量矩阵存在硬件实现困难的不足,提出一种基于复合混沌映射的压缩感知确定性测量矩阵构造方法.首先基于Logistic映射和Tent映射构造随机性和初值敏感性更强的复合混沌映射,然后将复合混沌迭代序列经大间隔采样后进行线性变换得到的结果作为拟构造测量矩阵中的元素,并从理论上证明了该矩阵元素具有非常低的相关性.同时理论证明了所构造复合混沌测量矩阵能以高概率满足压缩感知约束等距性.实验结果表明,所构造复合混沌测量矩阵的性能优于Toeplitz测量矩阵及Logistic映射测量矩阵,与高斯随机测量矩阵的性能相仿.

小子样变总体下的Bayes测试性验证方法

现有测试性验证试验方案一般都需要较大的故障样本量,利用装备研制阶段的测试性数据则可能有效解决这一问题。但研制阶段的测试性数据和现场试验数据一样属于"小子样"且具有"变总体"特点,为此提出一种基于Bayes理论的测试性验证方法。首先根据装备研制各阶段积累的测试性试验信息构建装备测试性参数故障检测/隔离率(fault detection rate/fault isolation rate,FDR/FIR)的动态增长模型,用以揭示装备测试性水平的动态变化规律,并对其测试性指标进行预测。然后根据最大熵原理计算系统FDR/FIR的先验分布。最后结合少量现场试验数据,根据Bayes最大验后风险准则制定装备测试性验证方案,对装备测试性指标进行验证。通过实例对比分析表明,该方法有效融合了研制阶段数据与现场试验数据,能在小样本的情况下提高验证结论的置信度,降低评估风险。

基于GSA的机载复杂系统动态多故障诊断方法研究

针对机载复杂系统动态多故障诊断中存在的诊断精度低等问题,提出一种基于遗传模拟退火算法的多故障诊断方法。首先根据隐马尔可夫过程描述复杂系统故障演化规律,并基于贝叶斯理论建立多故障诊断模型,将复杂系统的多故障诊断转化为递推求解动态规划问题。在此基础上,将遗传算法与模拟退火算法相结合,提出一种基于遗传模拟退火算法的动态多故障诊断方法,通过提高系统的全局搜索能力,可有效提高算法对动态多故障诊断的准确率。将ABR算法、DSA算法与该算法同时用于某型飞机机载电源系统的故障诊断中,结果表明该算法对该电源系统发生的多故障具有最高的诊断正确率。通过对3种算法进行比较分析发现,该算法适用于中、小规模复杂系统和对实时性要求不高的大规模复杂系统的动态多故障诊断。

振动载荷下面向电子设备PHM的板级封装潜在故障分析方法

面向电子设备故障预测与健康管理(Prognostics and Health Management,PHM),基于自适应谱峭度与核概率距离聚类提出一种振动载荷下板级封装潜在故障特征提取与模式辨识方法.首先,基于最大谱峭度原则利用经验模态分解的方法对电子组件的应变响应数据进行滤波,计算并重构包含潜在故障信息的包络谱形成故障征兆向量;其次,应用高斯径向基核函数概率距离方法,将非线性故障征兆数据映射到高维Hilbert空间,对其进行聚类分析形成表征板级封装健康状态与各故障模式的类中心;最后,根据实时监测的板级封装的包络谱数据计算与各中心的概率距离,判断其所属的状态从而实现对封装故障模式的早期辨识.通过试验分析,该方法可以有效辨识与预测板级封装即将发生的故障模式,为实现电子设备PHM提供了一种新式的思路与手段.