航天測(cè)控電子設(shè)備電路板故障診斷技術(shù)

　　HTEDS8000 電子設(shè)備電路板維修測(cè)試與診斷系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)

　　電子設(shè)備電路板維修測(cè)試與診斷系統(tǒng)主要由主控計(jì)算機(jī)、VXI總線儀器、IEEE488接口儀器以及專用設(shè)備組成。硬件部分可擴(kuò)展性強(qiáng)，可根據(jù)用戶的需求做相應(yīng)的增減。

　　VXI總線具有結(jié)構(gòu)緊湊、標(biāo)準(zhǔn)開放、數(shù)據(jù)吞吐能力強(qiáng)、模塊重復(fù)使用等特點(diǎn)，并且虛擬儀器軟件結(jié)構(gòu)（VISA）解決了計(jì)算機(jī)與儀器之間的接口及應(yīng)用軟件開發(fā)環(huán)境的兼容性問題，GPIB總線作為一種成熟的標(biāo)準(zhǔn)儀器總線具有廣泛的應(yīng)用范圍，兩種總線接口在系統(tǒng)中結(jié)合應(yīng)用，使系統(tǒng)的通用性、測(cè)試功能及測(cè)量帶寬的擴(kuò)充性和電磁兼容能力進(jìn)一步提高。

　　對(duì)于多種類型電路板的測(cè)試診斷，系統(tǒng)通過被測(cè)電路板專用適配器與被測(cè)電路板相連，激勵(lì)信號(hào)通過通用信號(hào)轉(zhuǎn)接箱發(fā)送至專用適配器，加載到被測(cè)電路板相應(yīng)端子，同時(shí)將被測(cè)信號(hào)送入通用信號(hào)轉(zhuǎn)接箱的信號(hào)測(cè)量通道，經(jīng)調(diào)理、轉(zhuǎn)接后由VXI測(cè)控組合中的測(cè)量模塊、功能模塊或GPIB測(cè)量設(shè)備實(shí)現(xiàn)信號(hào)的測(cè)量、控制和采集。主控計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)采集及激勵(lì)設(shè)備的工作進(jìn)行協(xié)調(diào)和控制，測(cè)試數(shù)據(jù)經(jīng)過相應(yīng)的預(yù)處理，提供給診斷專家系統(tǒng)。每個(gè)電路板通過配置專用適配器和測(cè)試診斷程序（TPS），就可實(shí)現(xiàn)電路板的測(cè)試與故障診斷。

　　Fault Doctor 故障診斷軟件平臺(tái)

　　HTEDS8000 電子設(shè)備電路板維修測(cè)試與診斷系統(tǒng)配置了測(cè)控公司自主開發(fā)的應(yīng)用軟件Fault Doctor Ver1.0故障診斷軟件平臺(tái)，該軟件根據(jù)故障分析理論融合了先進(jìn)的虛擬儀器測(cè)試技術(shù)、人工智能分析方法、專家知識(shí)庫，可對(duì)各類型數(shù)字、模擬及數(shù)?；旌想娐钒暹M(jìn)行測(cè)試、分析和診斷。

　　該軟件平臺(tái)采用OLE、COM等先進(jìn)的技術(shù)，通過COM接口搭建功能框架，然后在框架內(nèi)根據(jù)需求添加各種功能模塊，包括各種信號(hào)處理模塊、測(cè)試處理模塊、儀器配置操作模塊、診斷算法處理模塊、數(shù)據(jù)信息管理模塊等；各模塊的添加具有相對(duì)的獨(dú)立性，通過主框架程序進(jìn)行數(shù)據(jù)交換；并且可進(jìn)一步改進(jìn)或者添加新的功能模塊。軟件提供二次開發(fā)的接口，采用COM接口的軟件設(shè)計(jì)思想，解決了程序編寫和升級(jí)的難題，提高了系統(tǒng)的可靠性和擴(kuò)展性。

　　軟件體系包括測(cè)試診斷執(zhí)行平臺(tái)、測(cè)試診斷開發(fā)平臺(tái)、用戶界面編輯平臺(tái)、數(shù)據(jù)信息管理平臺(tái)及在線幫助等功能模塊。測(cè)試診斷開發(fā)平臺(tái)完成對(duì)被測(cè)電路板進(jìn)行故障診斷和定位，提供自動(dòng)監(jiān)測(cè)和信息提示功能；測(cè)試診斷開發(fā)平臺(tái)提供可視化圖形界面環(huán)境引導(dǎo)開發(fā)人員輸入診斷步驟、模擬激勵(lì)、數(shù)據(jù)激勵(lì)、信號(hào)類型、測(cè)試節(jié)電、儀器操作等，以完成測(cè)試診斷程序開發(fā)任務(wù)；用戶界面編輯平臺(tái)生成診斷執(zhí)行界面的顯示內(nèi)容，完成人機(jī)界面的交互設(shè)置；數(shù)據(jù)信息管理平臺(tái)完成故障電路板型號(hào)統(tǒng)計(jì)和原器件統(tǒng)計(jì)分析、故障趨勢(shì)分析和預(yù)測(cè)試功能，實(shí)現(xiàn)故障診斷測(cè)試、信息分析反饋的融合。

　　軟件具有可視化引導(dǎo)功能，開發(fā)人員不需掌握復(fù)雜的程序編碼、專業(yè)性極強(qiáng)的智能診斷算法和專家系統(tǒng)原理，只需通過各種流程模塊和相應(yīng)的功能組件，輸入專家知識(shí)及必要的測(cè)試信息，即可建立一個(gè)具體的診斷軟件，提高了測(cè)試診斷開發(fā)效率。

　　電路板故障診斷專家系統(tǒng)及診斷方法

　　HTEDS8000 電子設(shè)備電路板維修測(cè)試與診斷專家系統(tǒng)分知識(shí)庫和推理機(jī)兩部分。對(duì)于診斷知識(shí)庫，包括電路板的故障知識(shí)、正常知識(shí)，知識(shí)庫的知識(shí)可以增加、修改、刪除及優(yōu)化。推理機(jī)采用基于普通推理、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊邏輯相結(jié)合的綜合智能推理機(jī)，既可提高診斷推理速度，同時(shí)也可以提高故障隔離的精度。專家系統(tǒng)的構(gòu)建是一個(gè)逐步成熟的過程，隨著診斷知識(shí)的累積、優(yōu)化，故障診斷專家系統(tǒng)功能就會(huì)越來越強(qiáng)。該系統(tǒng)集成了規(guī)則推理、多重神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、小波分析、遺傳等多種診斷知識(shí)表示方式，提供了了基于淺層/深層知識(shí)的推理機(jī)制，基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、自適應(yīng)遺傳算法的智能診斷推理方式，具有完整的電路原理與網(wǎng)絡(luò)連接關(guān)系的知識(shí)表示模型。

　　在診斷領(lǐng)域，模糊邏輯理論和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在知識(shí)表示、知識(shí)存貯、推理速度及克服知識(shí)窄臺(tái)階效應(yīng)等方面起到了很大的作用。模糊邏輯與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)既能表示定性的知識(shí)又能具有強(qiáng)大的自學(xué)習(xí)能力和數(shù)據(jù)處理能力，從而大大拓寬了處理診斷信息的能力。模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)由于涉及模糊理論和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論這兩個(gè)較前沿的領(lǐng)域，應(yīng)用起來較復(fù)雜。主要用于故障模式比較復(fù)雜的電路板的診斷。診斷專家了解測(cè)試數(shù)據(jù)范圍，而且能夠較合理選擇模糊子集和模糊隸屬度的場(chǎng)合。模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點(diǎn)是確定模糊子集和模糊隸屬度后，網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練需要的診斷知識(shí)很少，就能達(dá)到很高的診斷定位精度。

　　系統(tǒng)采用診斷樹的方式向用戶解釋診斷推理過程，提供對(duì)診斷過程中涉及到的測(cè)試流程、初始數(shù)據(jù)、自動(dòng)采集數(shù)據(jù)、交換數(shù)據(jù)、所用儀器和資源、標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)、診斷執(zhí)行、推理方式等內(nèi)容的記錄和查詢；具有單步、斷點(diǎn)等多種調(diào)試方式；對(duì)于缺乏技術(shù)資料的UUT，提供了對(duì)比測(cè)試功能，支持整板功能對(duì)比測(cè)試、實(shí)板仿真測(cè)試、元器件在線測(cè)試等方式。