航天測控電子設備電路板故障診斷技術(shù)

　　HTEDS8000 電子設備電路板維修測試與診斷系統體系結構

　　電子設備電路板維修測試與診斷系統主要由主控計算機、VXI總線(xiàn)儀器、IEEE488接口儀器以及專(zhuān)用設備組成。硬件部分可擴展性強，可根據用戶(hù)的需求做相應的增減。

　　VXI總線(xiàn)具有結構緊湊、標準開(kāi)放、數據吞吐能力強、模塊重復使用等特點(diǎn)，并且虛擬儀器軟件結構（VISA）解決了計算機與儀器之間的接口及應用軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境的兼容性問(wèn)題，GPIB總線(xiàn)作為一種成熟的標準儀器總線(xiàn)具有廣泛的應用范圍，兩種總線(xiàn)接口在系統中結合應用，使系統的通用性、測試功能及測量帶寬的擴充性和電磁兼容能力進(jìn)一步提高。

　　對于多種類(lèi)型電路板的測試診斷，系統通過(guò)被測電路板專(zhuān)用適配器與被測電路板相連，激勵信號通過(guò)通用信號轉接箱發(fā)送至專(zhuān)用適配器，加載到被測電路板相應端子，同時(shí)將被測信號送入通用信號轉接箱的信號測量通道，經(jīng)調理、轉接后由VXI測控組合中的測量模塊、功能模塊或GPIB測量設備實(shí)現信號的測量、控制和采集。主控計算機對數據采集及激勵設備的工作進(jìn)行協(xié)調和控制，測試數據經(jīng)過(guò)相應的預處理，提供給診斷專(zhuān)家系統。每個(gè)電路板通過(guò)配置專(zhuān)用適配器和測試診斷程序（TPS），就可實(shí)現電路板的測試與故障診斷。

　　Fault Doctor 故障診斷軟件平臺

　　HTEDS8000 電子設備電路板維修測試與診斷系統配置了測控公司自主開(kāi)發(fā)的應用軟件Fault Doctor Ver1.0故障診斷軟件平臺，該軟件根據故障分析理論融合了先進(jìn)的虛擬儀器測試技術(shù)、人工智能分析方法、專(zhuān)家知識庫，可對各類(lèi)型數字、模擬及數?；旌想娐钒暹M(jìn)行測試、分析和診斷。

　　該軟件平臺采用OLE、COM等先進(jìn)的技術(shù)，通過(guò)COM接口搭建功能框架，然后在框架內根據需求添加各種功能模塊，包括各種信號處理模塊、測試處理模塊、儀器配置操作模塊、診斷算法處理模塊、數據信息管理模塊等；各模塊的添加具有相對的獨立性，通過(guò)主框架程序進(jìn)行數據交換；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(kāi)發(fā)的接口，采用COM接口的軟件設計思想，解決了程序編寫(xiě)和升級的難題，提高了系統的可靠性和擴展性。

　　軟件體系包括測試診斷執行平臺、測試診斷開(kāi)發(fā)平臺、用戶(hù)界面編輯平臺、數據信息管理平臺及在線(xiàn)幫助等功能模塊。測試診斷開(kāi)發(fā)平臺完成對被測電路板進(jìn)行故障診斷和定位，提供自動(dòng)監測和信息提示功能；測試診斷開(kāi)發(fā)平臺提供可視化圖形界面環(huán)境引導開(kāi)發(fā)人員輸入診斷步驟、模擬激勵、數據激勵、信號類(lèi)型、測試節電、儀器操作等，以完成測試診斷程序開(kāi)發(fā)任務(wù)；用戶(hù)界面編輯平臺生成診斷執行界面的顯示內容，完成人機界面的交互設置；數據信息管理平臺完成故障電路板型號統計和原器件統計分析、故障趨勢分析和預測試功能，實(shí)現故障診斷測試、信息分析反饋的融合。

　　軟件具有可視化引導功能，開(kāi)發(fā)人員不需掌握復雜的程序編碼、專(zhuān)業(yè)性極強的智能診斷算法和專(zhuān)家系統原理，只需通過(guò)各種流程模塊和相應的功能組件，輸入專(zhuān)家知識及必要的測試信息，即可建立一個(gè)具體的診斷軟件，提高了測試診斷開(kāi)發(fā)效率。

　　電路板故障診斷專(zhuān)家系統及診斷方法

　　HTEDS8000 電子設備電路板維修測試與診斷專(zhuān)家系統分知識庫和推理機兩部分。對于診斷知識庫，包括電路板的故障知識、正常知識，知識庫的知識可以增加、修改、刪除及優(yōu)化。推理機采用基于普通推理、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )、模糊邏輯相結合的綜合智能推理機，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(zhuān)家系統的構建是一個(gè)逐步成熟的過(guò)程，隨著(zhù)診斷知識的累積、優(yōu)化，故障診斷專(zhuān)家系統功能就會(huì )越來(lái)越強。該系統集成了規則推理、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表示方式，提供了了基于淺層/深層知識的推理機制，基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )、自適應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)在知識表示、知識存貯、推理速度及克服知識窄臺階效應等方面起到了很大的作用。模糊邏輯與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )相結合的模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )既能表示定性的知識又能具有強大的自學(xué)習能力和數據處理能力，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，應用起來(lái)較復雜。主要用于故障模式比較復雜的電路板的診斷。診斷專(zhuān)家了解測試數據范圍，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 )訓練需要的診斷知識很少，就能達到很高的診斷定位精度。

　　系統采用診斷樹(shù)的方式向用戶(hù)解釋診斷推理過(guò)程，提供對診斷過(guò)程中涉及到的測試流程、初始數據、自動(dòng)采集數據、交換數據、所用儀器和資源、標準數據、診斷執行、推理方式等內容的記錄和查詢(xún)；具有單步、斷點(diǎn)等多種調試方式；對于缺乏技術(shù)資料的UUT，提供了對比測試功能，支持整板功能對比測試、實(shí)板仿真測試、元器件在線(xiàn)測試等方式。