《故障自診斷技術(shù)與專家系統(tǒng)故障診斷專家講座》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《故障自診斷技術(shù)與專家系統(tǒng)故障診斷專家講座（47頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、,*,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,電子設(shè)備維修技術(shù),第二章 檢驗電子設(shè)備故障,基本方法,故障自診斷技術(shù)與專家系統(tǒng)故障診斷專家講座,第1頁,2.3,故障自診療技術(shù)與教授故障診療系統(tǒng),2.4,其它當代故障診療方法介紹,故障自診斷技術(shù)與專家系統(tǒng)故障診斷專家講座,第2頁,機內(nèi)自檢設(shè)備介紹,微處理器系統(tǒng)故障自診療技術(shù),教授故障診療系統(tǒng)介紹,當代故障診療方法介紹,故障自診斷技術(shù)與專家系統(tǒng)故障診斷專家講座,第3頁,故障自診療技術(shù)與教授系統(tǒng)故障診療,故障自診療技術(shù)又稱

2、自診療法。電子裝備內(nèi)含用于故障自診療設(shè)備稱為機內(nèi)自檢設(shè)備,BITE(Built In Test Equipment),故障自診斷技術(shù)與專家系統(tǒng)故障診斷專家講座,第4頁,機內(nèi)自檢設(shè)備是系統(tǒng)或設(shè)備內(nèi)部提供檢測和隔離故障自動測試能力裝置。,這一類系統(tǒng)或設(shè)備含有故障自動檢測與隔離能力。,機內(nèi)自檢設(shè)備也稱內(nèi)裝式測試設(shè)備，它是一個特殊自動測試設(shè)備，通常安裝在被測系統(tǒng)或設(shè)備內(nèi)部，且與被測系統(tǒng)或設(shè)備融于一體。,機內(nèi)自檢設(shè)備就是采取自診療技術(shù)和含有故障自動隔斷能力設(shè)備。,故障自診斷技術(shù)與專家系統(tǒng)故障診斷專家講座,第5頁,1.,機內(nèi)自檢技術(shù)分類,機內(nèi)自檢技術(shù),BIT,可分為：,余度機內(nèi)自檢技術(shù),圍繞機內(nèi)自檢技術(shù),

3、特征分析機內(nèi)自檢技術(shù),機內(nèi)邏輯塊觀察技術(shù),參數(shù)測試機內(nèi)自檢技術(shù),編碼檢錯技術(shù),智能機內(nèi)自檢技術(shù)等,本節(jié)僅對余度機內(nèi)自檢技術(shù)、智能機內(nèi)自檢技術(shù)進行介紹,故障自診斷技術(shù)與專家系統(tǒng)故障診斷專家講座,第6頁,(1),余度機內(nèi)自檢技術(shù),采取余度機內(nèi)自檢技術(shù)原理框圖如圖所表示。在采取余度機內(nèi)自檢技術(shù)系統(tǒng)內(nèi)，被測電路設(shè)置成相同兩路，其中一路是被重復設(shè)計余度單元，余度單元與被測電路輸入相同激勵信號，經(jīng)過比較這兩路輸出來判斷電路工作狀態(tài)是否正常，若輸出值不一樣且其差值超出某一閾值，就說明被測電路發(fā)生故障。圖中差動放大器用于電路幅值差值檢測，窗口比較器用來檢測超出閾值部分詳細位置，故障閉鎖器用來鎖定故障，方便故障

4、顯示或檢測。,故障自診斷技術(shù)與專家系統(tǒng)故障診斷專家講座,第7頁,2.,智能機內(nèi)自檢技術(shù),是由美國空軍航空發(fā)展中心,Dale W.Richards,于,1987,年首次提出。當初主要目標，是把人工智能理論引入到機內(nèi)自檢技術(shù)故障診療中來，用來處理常規(guī)機內(nèi)自檢技術(shù)不能識別間歇故障問題。隨即把教授系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等智能理論和方法先后引入到機內(nèi)自檢技術(shù)故障診療之中，以提升故障診療能力。,將包含教授系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、含糊集合理論、信息融合技術(shù)等智能理論應(yīng)用到機內(nèi)自檢技術(shù)設(shè)計、檢測、診療、決議等方面，以提升機內(nèi)自檢技術(shù)綜合效能。比如有雷達在閉合電源開關(guān)后，會自動按模塊逐一進行自檢，當檢測各模塊無故障，按顯示器提

5、醒合上開啟按鍵，雷達開始運行，不然，設(shè)備自鎖，不能運行。結(jié)構(gòu)圖如圖,2-3,所表示。,故障自診斷技術(shù)與專家系統(tǒng)故障診斷專家講座,第8頁,機內(nèi)自檢設(shè)備介紹,微處理器系統(tǒng)故障自診療技術(shù),教授故障診療系統(tǒng)介紹,當代故障診療方法介紹,故障自診斷技術(shù)與專家系統(tǒng)故障診斷專家講座,第9頁,微處理器系統(tǒng)故障自診療技術(shù)是微處理器系統(tǒng)設(shè)備利用軟件程序?qū)Ρ旧碛布娐愤M行檢驗，以及時發(fā)覺系統(tǒng)中故障，依據(jù)故障程度采取校正、切換、重組、或報警等技術(shù)辦法，或直接顯示故障部位、原因等。,故障自診療方式有三種：,上電自檢。設(shè)備上電后，先對儀器設(shè)備進行自檢，防止系統(tǒng)帶故障運行。,定時自檢。由系統(tǒng)周期性地在線自檢，以及時發(fā)覺運行中

6、故障。,鍵控自檢。操作者可隨時經(jīng)過鍵盤操作來開啟一次自檢,故障自診斷技術(shù)與專家系統(tǒng)故障診斷專家講座,第10頁,1.CPU,故障自診療,如,CPU,出現(xiàn)故障，整個系統(tǒng)不能正常工作，所以,CPU,自診療是最困難。,專業(yè)性,CPU,測試程序是依據(jù),CPU,結(jié)構(gòu)特點編寫而成。因為,CPU,故障發(fā)生含有隨機性，須經(jīng)過足夠次數(shù)測試方能查出,CPU,故障。普通用戶系統(tǒng),CPU,自診療程序可認為是系統(tǒng)測試程序，如系統(tǒng)能正確地運行自檢程序，則可認為,CPU,本身也是正常。,故障自診斷技術(shù)與專家系統(tǒng)故障診斷專家講座,第11頁,2.ROM,故障自診療方法,EPROM,窗口未封好，經(jīng)外界光線較長時間作用會改變其存放信

7、息。,E2PROM,存放信息也可能因受電干擾而發(fā)生意外改變。,ROM,信息改變勢必使原設(shè)計程序發(fā)生錯誤，并以軟件故障形式反應(yīng)出來，使系統(tǒng)無法正常運行。,ROM,為只讀存放器，對其自診療只需判斷從,ROM,中讀出數(shù)據(jù)是否正確即可。詳細方法很多，常見,ROM,自診療方法有“校驗和”、單字節(jié)累加位法、雙字節(jié)累加位法等。校驗和法又稱奇,/,偶檢驗法，是較慣用自診療方法，詳細實施步驟以下：,當寫入程序代碼和數(shù)據(jù)表格時，在,ROM,中保留一個單元,(,通常保留緊接有效信息后一個,),，用于存放全部有效代碼校驗和,(,加法和或者異或和,),，加法和是有效代碼對應(yīng)位進行不進位加法值，應(yīng)將其取補存放；異或和是有

8、效代碼異或值，可直接存放。在自診療時，將有效代碼和校驗和逐一讀出，同時按寫,ROM,時對應(yīng)運算規(guī)則計算其校驗和。若,ROM,中數(shù)據(jù)正確，則加法和值應(yīng)全為,1,，而異或和值應(yīng)全為,0,，不然即是,ROM,內(nèi)容已發(fā)生改變。,故障自診斷技術(shù)與專家系統(tǒng)故障診斷專家講座,第12頁,3.RAM,故障自診療,(1),固定模式測試,固定模式測試是將某數(shù)據(jù)寫入被測試,RAM,單元中，然后再從中讀出并與原始數(shù)據(jù)進行比較，以此來判斷,RAM,寫入和讀出故障。為檢驗字節(jié)單元各個位之間影響，應(yīng)將可能出現(xiàn)每一個數(shù)據(jù)組合都進行一次測試，如,8,位,RAM,字節(jié)全部數(shù)據(jù)組合,00,為,FFH,。實際系統(tǒng)中也慣用,0AAH,和

9、,55H,這兩個,0,和,1,間隔數(shù)進行檢驗，可發(fā)覺最易出現(xiàn)相鄰位關(guān)聯(lián)故障。這種方法缺點是沒有檢驗,RAM,單元之間影響。,故障自診斷技術(shù)與專家系統(tǒng)故障診斷專家講座,第13頁,(2),游動模式測試,游動模式測試是先將全部需測試,RAM,單元初始化為全,1,或全,0,，再將一個數(shù)據(jù)送入一個被測單元，并檢驗其它單元是否受到該次寫入影響；然后將該單元數(shù)據(jù)讀出并與原始數(shù)據(jù)比較，以檢驗該單元本身情況以及是否受到其它單元影響；假如該單元檢驗無誤，則將其恢復為初始化值，檢測其它單元；如此不停進行，直至全部,RAM,單元經(jīng)過檢驗。,與固定模式相同，游動模式測試送入,RAM,中數(shù)據(jù)應(yīng)考慮全部可能組合狀態(tài)，通常選

10、擇有代表性幾個數(shù)據(jù)進行測試，如,AAH,、,55H,或反碼連續(xù)測試等。反碼測試使一個單元在很短時間內(nèi)被寫“,1”,和寫“,0”,，可檢驗出寄生電容影響而產(chǎn)生隱含故障。,故障自診斷技術(shù)與專家系統(tǒng)故障診斷專家講座,第14頁,4.,數(shù)據(jù)采集通道故障自診療,微處理器系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集通道普通由,A/D,轉(zhuǎn)換器和多路模擬開關(guān)組成，經(jīng)典數(shù)據(jù)采集通道進行自診療方案如圖,2.-4,所表示。圖中，用多路模擬開關(guān)一個道接一已知基準電壓,U,REF,，其等效電壓數(shù)值普通為通道中心值。進行自檢時，系統(tǒng)對該已知電壓進行,A/D,轉(zhuǎn)換，若轉(zhuǎn)換結(jié)果與預定值相符，則認定數(shù)據(jù)采集通道正常；若有少許偏差，則說明數(shù)據(jù)采集通道發(fā)生漂移，可

11、求出校正系數(shù)，供實際測量時進行賠償；若偏差過大，則判斷數(shù)據(jù)采集通道發(fā)生故障。,故障自診斷技術(shù)與專家系統(tǒng)故障診斷專家講座,第15頁,5.,模擬輸出通道故障自診療,普通由,D/A,轉(zhuǎn)換器組成，對模擬輸出通道診療目標是為了確保模擬輸出量準確性。而要判斷模擬量是否準確必須將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，這么,CPU,才能對模擬輸出通道進行判斷。所以，模擬輸出通道自診療還需數(shù)據(jù)采集步驟。,借助多路數(shù)據(jù)采集通道對,D/A,進行自診療電路如圖,2-5,所表示。圖中,R,2,、,R,1,組成份壓電路，將輸出電壓分壓后返至,A/D,轉(zhuǎn)換電路。適當調(diào)整分壓比，使,D/A,A/D,步驟增益為,1,，即可到達滿意診療效果。要使診療

12、準確，數(shù)據(jù)采集通道必須正常可靠。,在自診療時，可選擇在,D/A,輸出范圍內(nèi)較經(jīng)典值如中值、準上限值,(,不能是最大值,),、準下限值,(,不能是最小值,),分別進行自診療測試。,故障自診斷技術(shù)與專家系統(tǒng)故障診斷專家講座,第16頁,6.,人機界面故障自診療,他部分不一樣之處于于其診療結(jié)論不是由,CPU,決定，而必須由操作者來判斷自診療程序運行結(jié)果與預期是否一致。,(1),數(shù)碼顯示器和點陣顯示器診療,數(shù)碼顯示器失效率較高，普通經(jīng)過檢驗其各顯示段是否正常來診療。自檢方法之一：是將全部顯示位和符號段全部閃爍點亮幾次，亮時不能出現(xiàn)暗段，暗時不能出現(xiàn)亮段。自檢方法之二：輪番點亮一位顯示器全部段，這種方法不

13、但可檢驗該顯示器狀態(tài)，還可檢驗與相鄰段關(guān)聯(lián)情況。,故障自診斷技術(shù)與專家系統(tǒng)故障診斷專家講座,第17頁,點陣顯示器自檢可采取全部閃爍點亮加顯示信息方法進行自診療，全屏閃爍可檢驗失效點陣；提醒信息除可告訴操作者諸如系統(tǒng)研制者、系統(tǒng)主要功效、系統(tǒng)時鐘等信息外，還可檢驗點陣驅(qū)動器可靠性以及是否有故障。,在工程實際中，系統(tǒng)在上電或復位時，大都會全屏閃爍幾次、依次顯示,8,或給出提醒信息，這就是系統(tǒng)中設(shè)置自檢程序運行結(jié)果。此時操作者應(yīng)注意是否有不正常顯示情況出現(xiàn)，配合系統(tǒng)完成顯示單元自檢工作，不能所以時無實際操作而不予理會。,故障自診斷技術(shù)與專家系統(tǒng)故障診斷專家講座,第18頁,(2),鍵盤診療,鍵盤常設(shè)有

14、鍵盤操作回復聲，診療時可作為正常操作提醒隨時進行。若按鍵操作后無回復聲，則說明出現(xiàn)故障。有系統(tǒng)用指示燈進行操作回復提醒，則應(yīng)對每個鍵相對應(yīng)指示燈進行觀察。,(3),音響裝置診療,音響裝置在微處理器系統(tǒng)中慣用作操作提醒和報警。在自檢程序運行過程中，慣用作報警輸出,當自檢沒經(jīng)過時，除顯示報警提醒外，還用音響增加報警提醒效果。有還可利用音響長短、間隔等顯示故障類型。,故障自診斷技術(shù)與專家系統(tǒng)故障診斷專家講座,第19頁,機內(nèi)自檢設(shè)備介紹,微處理器系統(tǒng)故障自診療技術(shù),教授故障診療系統(tǒng)介紹,當代故障診療方法介紹,故障自診斷技術(shù)與專家系統(tǒng)故障診斷專家講座,第20頁,教授系統(tǒng)故障診療結(jié)構(gòu)圖如圖,2-6,所表示

15、。教授故障診療系統(tǒng)由數(shù)據(jù)庫、知識規(guī)則庫、人機接口、推理機等組成。,(1),數(shù)據(jù)庫,對于在線監(jiān)視或故障診療系統(tǒng)，數(shù)據(jù)庫內(nèi)容為實時檢測到工作狀態(tài)數(shù)據(jù)；對于離線診療，數(shù)據(jù)庫內(nèi)容能夠是故障時檢測數(shù)據(jù)保留，也能夠是人為檢測一些特征數(shù)據(jù)，即存放推理過程中所需要和所產(chǎn)生各種信息。,故障自診斷技術(shù)與專家系統(tǒng)故障診斷專家講座,第21頁,(2),知識規(guī)則庫,是教授領(lǐng)域知識集合。其中存放知識能夠是系統(tǒng)工作環(huán)境、系統(tǒng)知識，所謂系統(tǒng)知識是反應(yīng)系統(tǒng)工作機理及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)知識。規(guī)則庫存放一組組規(guī)則，反應(yīng)系統(tǒng)因果關(guān)系，用于故障推理。,(3),人機接口,人機信息交接點，人與教授系統(tǒng)打交道橋梁與窗口。,(4),推理機,是教授系統(tǒng)組織

16、控制機構(gòu)。它依據(jù)獲取信息綜合利用各種規(guī)則，進行故障診療，輸出診療結(jié)果。,故障自診斷技術(shù)與專家系統(tǒng)故障診斷專家講座,第22頁,3.,教授系統(tǒng)故障診療不足,教授系統(tǒng)應(yīng)用基礎(chǔ)是教授領(lǐng)域知識獲取。而領(lǐng)域知識獲取較困難，領(lǐng)域知識獲取被公認為教授系統(tǒng)研究開發(fā)瓶頸。另外，教授系統(tǒng)在自適應(yīng)能力、學習能力及實時性方面與其它當代故障診療方法相比都存在不一樣程度不足。在自適應(yīng)能力、學習能力及實時性方面與其它當代故障診療方法相比都存在不一樣程度不足。,故障自診斷技術(shù)與專家系統(tǒng)故障診斷專家講座,第23頁,機內(nèi)自檢設(shè)備介紹,微處理器系統(tǒng)故障自診療技術(shù),教授故障診療系統(tǒng)介紹,當代故障診療方法介紹,故障自診斷技術(shù)與專家系統(tǒng)故障診斷專家講座,第24頁,故障樹分析法,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法,電子設(shè)備故障診療信息融合技術(shù),機電設(shè)備故障診療,AGENT,技術(shù),故障自診斷技術(shù)與專家系統(tǒng)故障診斷專家講座,第25頁,一 故障樹分析法,故障樹分析法是經(jīng)過建立故障樹模型來分析系統(tǒng)故障產(chǎn)生原因、計算系統(tǒng)各單元可靠度以及對整個系統(tǒng)影響，從而搜尋微弱步驟，方便在設(shè)計中采取對應(yīng)改進辦法，實現(xiàn)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計故障診療方法。,故障樹分析法又分為故障樹定性分析和定