【正文】 ....1 本文主要的研究?jī)?nèi)容與結(jié)構(gòu)安排 .........................................3 本文主要的研究?jī)?nèi)容 ............................................. 3 本文主要的結(jié)構(gòu)安排 ............................................. 3 2 診斷電路和故障特征提取 .....................................................4 模擬電路故障設(shè)定的基本思想 ...........................................4 兩種診斷電路的故障設(shè)定 ...............................................4 SallenKey 低通濾波器 的故障設(shè)定 ................................. 5 四運(yùn)放雙二階高通濾波器的故障設(shè)定 ............................... 8 診斷電路特征向量的提取 ..............................................11 3 基于 BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的模擬電路故障診斷 .........................................13 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的故障診斷 ..................................................13 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)基本原理 .............................................. 13 BP 網(wǎng)絡(luò)用于故障診斷的基本思想 .................................. 15 BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì) ....................................................15 訓(xùn)練樣本的獲取及輸入輸出模式的確定 ............................ 16 BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì) .............................................. 16 BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的工具箱函數(shù) ........................................ 18 SallenKey 低通濾波器的故障診斷 ......................................20 4 基于 RBF 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的模擬電路故障診斷 ........................................24 RBF 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基本知識(shí)概述 ...........................................24 RBF 神經(jīng)網(wǎng) 絡(luò)的基本原理 ......................................... 24 RBF 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)用于故障診斷的優(yōu)勢(shì) ................................. 24 RBF 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì) ...................................................25 網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì) .................................................... 25 RBF 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工具箱函數(shù) ......................................... 26 四運(yùn)放雙二階高通濾波器的故障診斷 .....................................27 5 總結(jié)與展望 .................................................................29 參考文獻(xiàn) ....................................................................31 致謝 ........................................................................32 寧波大學(xué)科學(xué)技術(shù)學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 1 緒論 模擬電路故障診斷研究的背景與意義 隨著電子行業(yè)的興盛，智能手機(jī)、筆記本電腦等一些高集成電路產(chǎn)品出現(xiàn)在我們的生活中，而且戚戚相關(guān)，難以離舍。結(jié)果表明 BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及 RBF 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的算法能夠有效的應(yīng)用于模擬電路故障診斷。針對(duì)這些故障類(lèi)別，根據(jù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基本原理設(shè)計(jì)了 BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)以及 RBF 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的故障診斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。 一個(gè)小小的故障也會(huì)導(dǎo)致財(cái)產(chǎn)的巨大損失。 各專(zhuān)業(yè)完整優(yōu)秀畢業(yè)論文設(shè)計(jì)圖紙 編號(hào)： 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 電子電路故障診斷系統(tǒng)設(shè)計(jì) Design of fault diagnosis system for electronic circuit 下屬學(xué)院 理工學(xué)院 專(zhuān) 業(yè) 電子信息工程 班 級(jí) 10 電子信息工程 學(xué) 號(hào) 104173350 姓 名 指導(dǎo)教師 職稱(chēng) 副教授 完成日期 201 4 年 4 月 1 日 寧波大學(xué)科學(xué)技術(shù)學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） I 誠(chéng) 信 承 諾 我謹(jǐn)在此承諾：本人所寫(xiě)的畢業(yè)論文《電子電路故障診斷系統(tǒng)設(shè)計(jì)》均系本人獨(dú)立完成，沒(méi)有抄襲行為，凡涉及其他作者的觀點(diǎn)和材料，均作了注釋?zhuān)粲胁粚?shí)，后果由本人承擔(dān)。 承諾人（簽名）： 年 月 日 寧波大學(xué)科學(xué)技術(shù)學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） II 摘 要 【 摘要 】 目前電子自動(dòng)化的發(fā)展越來(lái)越成熟，電子設(shè) 備功能越來(lái) 越多 。 鑒于上述原因， 本文利用 Multisim 仿真軟件建立電路模型，進(jìn)行故障設(shè)定，并提取故障特征值。然后用 MATLAB 對(duì)樣本進(jìn)行訓(xùn)練 與測(cè)試，并在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行調(diào)試，得到的誤差變化曲線基本上符合提出的期望。 【 關(guān)鍵詞 】 故障診斷； BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)； RBF 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)；訓(xùn)練；測(cè)試 寧波大學(xué)科學(xué)技術(shù)學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） III Abstract 【 ABSTRACT】 At present, the development of electronic bees more and more automation and the function of electronic also bees more. Little fault will resulst in property . For these reasons, in this paper, the circuit model is established by using Multisim simulation software,then setting faults and extract the fault characteristic. In view of these fault categories,according to the basic principle of neural work to found fault diagnosis system for the structure of BP neural work and RBF neural work. Then the samples are trained and tested by MATLAB and debug in the error change curve is basically consistent with the expected. The results show that the BP neural work and RBF neural work algorithm can be effectively applied to analog circuit fault diagnosis. 【 KEYWORDS】 Fault diagnosis； BP neural work； RBF neural work； trained。很明顯，這只是電子技術(shù)革新的開(kāi)始，目前電子自動(dòng)化的發(fā)展越來(lái) 越成熟，電子設(shè)備功能越來(lái)越多，其電路集成度也變得更高，這就會(huì)出現(xiàn)運(yùn)行時(shí)一個(gè)小小的故障也會(huì)導(dǎo)致財(cái)產(chǎn)的巨大損失以及我們生命的危險(xiǎn)。最新資料表明，高集成電子設(shè)備的維護(hù)費(fèi)遠(yuǎn)高于其研發(fā)費(fèi)用，這也就要求著我們不能光顧著產(chǎn)品的研發(fā)而忽視了電子設(shè)備的維護(hù)，維護(hù)做不好，研發(fā)工作也只是徒勞。 所以今日我們的模擬電路的故障診斷絕不能局限于人力，顯然人力也已經(jīng)難以或無(wú)法解決模擬電路的故障診斷這一難題。所以，我們必須要學(xué)會(huì)用智能化的方式去處理解決故障診斷的難題。 目前模擬電路故障診斷的 主要任務(wù)有：在已知網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，輸入激勵(lì)信號(hào)，及由此獲得的故障響應(yīng)，從而來(lái)確定模擬電路故障發(fā)生的位置以及元器件的重要參數(shù)。故障的檢測(cè)是采用獲得的采樣數(shù)據(jù)，電路結(jié)構(gòu)及參數(shù)來(lái)判定系統(tǒng)電路故障發(fā)生位置；故障的辨識(shí)是在已經(jīng)了解到故障的發(fā)生，然后去判斷并且確定故障存在的位置；故障的預(yù)報(bào)表明系統(tǒng)還沒(méi)發(fā)生故障假想的故障位置，然后更換易發(fā)故障位置的器件，確保系統(tǒng)正常運(yùn)行。 （ 1）傳統(tǒng)故障診斷技術(shù) 傳統(tǒng)的故障診斷技術(shù)主要分為下述幾種：故障字典法，故障參數(shù)識(shí)別法，故障驗(yàn)證法等幾類(lèi) [2]。這樣我們?cè)谶M(jìn)行模擬電路的故障診斷時(shí)只要將故障類(lèi)別與故障字典中的相應(yīng)關(guān)系對(duì)比即可獲得故障發(fā)生的元件。 故障參數(shù)識(shí)別法是根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)潢P(guān)系，輸入激勵(lì)和輸出響應(yīng)，估出網(wǎng)絡(luò)中的所有參數(shù)，或參數(shù)偏離標(biāo)稱(chēng)值的偏差，最后對(duì)比容差范圍確定故障器件，該方法尤其適用于診斷軟故障。 故障驗(yàn)證法的做法主要是：猜測(cè)網(wǎng)絡(luò)中的故障元件，然后猜測(cè)出易發(fā)生的某個(gè)元件集合，再在對(duì)應(yīng)的集合中激勵(lì)信號(hào)，以及可及節(jié)點(diǎn)取得的測(cè)量數(shù)據(jù)，依據(jù)一定的判斷數(shù)據(jù)去驗(yàn)證猜測(cè)的正確性 [3]。這種方法要求模擬電路滿足可測(cè)的條件。下面我們了解下今年來(lái)比較有影響力的故障診斷的做法。然而上述方法僅僅利用了分解信號(hào)后的低頻部分并不能全部顯示，這樣也就出現(xiàn)了部分故障難以診 斷的問(wèn)題，需要改進(jìn)。但是，這種小波網(wǎng)絡(luò)也存著著一個(gè)問(wèn)題，就是會(huì)隨著樣本數(shù)據(jù)維數(shù)的增加，網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)將變得龐大，計(jì)算工作量，網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行時(shí)間等，變得越來(lái)越難以接受。到了 20xx 年， Lifen Yuant 等人的做法 是在一定頻域內(nèi)，對(duì)故障信號(hào)處理，運(yùn)用提取器提取兩種故障特征，將特征通過(guò)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行模擬輸出。 本文主要的研究?jī)?nèi)容與結(jié)構(gòu)安排 利用 Multisim 仿真軟件建立電路模型，對(duì) sallenKey 低通濾波器及四運(yùn)放雙二階高通濾波器進(jìn)行分析，得出易出故障器件的故障值，并對(duì)故障進(jìn)行分析，確定故障類(lèi)型，然后對(duì)故障數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和計(jì)算。根據(jù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的工作原理，設(shè)計(jì)BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和 RBF 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)故障診斷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。 本文共分為五章， 第一章 介紹了模擬電路故障診斷研究的背景與意義以及研究現(xiàn)狀和本文研究?jī)?nèi)容的主要內(nèi)容及其結(jié)構(gòu)安排。 第三章 運(yùn)用 BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行故障診斷的基本思想和系統(tǒng)設(shè)計(jì)。 第五章 總結(jié)與展望，給出了本論文研究的結(jié)論并說(shuō)明了 BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及 RBF 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)研究的不足，并展望了故障診斷研究的后續(xù)工作。很多時(shí)候我們依靠傳統(tǒng)的笨拙的方法只能進(jìn)行硬故障診斷，而不能有效的對(duì)出現(xiàn)的軟故障給予一定的診斷保障，然而在這樣一個(gè)電器自動(dòng)化高速發(fā)展的年代，又