一種固態(tài)功放故障診斷方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及固態(tài)功放和故障診斷，提供了一種基于模糊故障樹與貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的固 態(tài)功放故障診斷方法。屬于微波固態(tài)功率放大器領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著電子技術(shù)的發(fā)展，測控、通信、雷達(dá)的工作頻率已經(jīng)發(fā)展到毫米波頻段，處于 發(fā)射鏈路末端的功放單元是發(fā)射鏈路中的核心設(shè)備，對(duì)系統(tǒng)的測控精度、通信質(zhì)量、作用半 徑等方面有決定性影響。
[0003] 固態(tài)功放作為其中的關(guān)鍵部件，其重要性不言而喻，只有保證固態(tài)功放的正常工 作，才能實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。為了保障固態(tài)功放的正常工作，就需要在固態(tài)功放發(fā)生 故障時(shí)，做出迅速應(yīng)對(duì)，這就需要對(duì)固態(tài)功放進(jìn)行故障診斷，而關(guān)于固態(tài)功放的故障診斷方 法幾乎沒有。因此業(yè)內(nèi)需要一種能對(duì)固態(tài)功放進(jìn)行故障診斷的方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對(duì)上述存在問題或不足，本發(fā)明提供了一種固態(tài)功放故障診斷方法。該方法基 于模糊故障樹與貝葉斯網(wǎng)絡(luò)，結(jié)合了兩者的優(yōu)點(diǎn)，具體包括如下步驟：
[0005] 步驟1、根據(jù)固態(tài)功放組成原理構(gòu)建一個(gè)T-S模糊故障樹；
[0006] 步驟2、將T-S模糊故障樹轉(zhuǎn)換為貝葉斯網(wǎng)絡(luò)：
[0007] 將T 一 S模糊故障樹中的每個(gè)事件與貝葉斯網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)--對(duì)應(yīng)，底事件對(duì)應(yīng) 根節(jié)點(diǎn)，中間事件對(duì)應(yīng)中間節(jié)點(diǎn)，頂事件對(duì)應(yīng)葉節(jié)點(diǎn)；
[0008] 步驟3、將T 一 S門規(guī)則轉(zhuǎn)化為貝葉斯網(wǎng)絡(luò)中固態(tài)功放故障發(fā)生的條件概率：
[0009] 根據(jù)T-S門的規(guī)則
[0010]
[0011] 得到不同情況下固態(tài)功放故障的條件概率，其中a JO < i Sn)表示底事件，η為 底事件的個(gè)數(shù)，β表示中間事件或者頂事件，X1 (〇 < i < 表示Ct1的故障程度，Ic1表示 Ct1的故障程度劃分個(gè)數(shù)、β y表示β故障程度，故障程度劃分為3類，分別用0、0. 5、1表示 無故障、半故障、完全故障。
[0012] 步驟4、根據(jù)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的規(guī)則進(jìn)行推導(dǎo)：
[0013] 由事件后驗(yàn)概率公式
[0014]
[0015] 求出特定的頂事件發(fā)生時(shí)底事件發(fā)生的概率。由概率重要度公式：
[0016]
[0017] 得到底事件a i關(guān)于頂事件狀態(tài)為β y的概率重要度，其中
[0018]
[0019] 由關(guān)鍵重要度公式：
[0020]
[0021] 得到底事件a i關(guān)于頂事件狀態(tài)為β y的關(guān)鍵重要度，其中
[0022]
[0023] 步驟5、根據(jù)步驟4求得的關(guān)鍵重要度，將其從大到小進(jìn)行排序，在發(fā)生故障時(shí)，按 照此順序進(jìn)行故障排查。
[0024] 綜上所述，本發(fā)明提出的方法計(jì)算簡單，易于實(shí)現(xiàn)，是一種高效的固態(tài)功放故障診 斷方法，填補(bǔ)了微波固態(tài)功率放大器領(lǐng)域故障診斷的空白。
【附圖說明】
[0025] 圖1為一種固態(tài)功放組成原理；
[0026] 圖2為固態(tài)功放故障樹模型；
[0027] 圖3為貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型；
[0028] 附圖標(biāo)記：a i-底事件電纜故障，α 2-風(fēng)扇故障，α 3-電源故障，α 4-溫度超限故 障，α5-電流超限故障，α6-正向功率超限故障，α7-反射功率超限故障，β「中間事件末 級(jí)模塊故障，β -頂事件固態(tài)功放故障。
【具體實(shí)施方式】
[0029] 實(shí)施例1
[0030] 根據(jù)一種固態(tài)功放的組成原理，如圖1所示，構(gòu)建固態(tài)功放的T-S模糊故障樹，如 圖2所示。T-S門規(guī)則的建立需要先對(duì)故障程度進(jìn)行劃分，這里將其劃分為三類，分別用0、 0. 5、1表示無故障、半故障、完全故障，如表三所示，而發(fā)生故障的概率就需要結(jié)合已有的數(shù) 據(jù)，或者進(jìn)行大量的實(shí)驗(yàn)，進(jìn)而構(gòu)建T-S門規(guī)則，如表一、表二所示。其中 αι、α2、α3、α4、 α 5、α 6、α 7分別表示底事件電纜故障、風(fēng)扇故障、電源故障、溫度超限故障、電流超限故障、 正向功率超限故障、反射功率超限故障，0 1表示中間事件末級(jí)模塊故障，β表示頂事件固 態(tài)功放故障。
[0031] 然后將T-S模糊故障樹轉(zhuǎn)換為貝葉斯網(wǎng)絡(luò)，如圖3所示。
[0032] 再根據(jù)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)規(guī)則進(jìn)行推導(dǎo)。由公式2求得事件的后驗(yàn)概率，由公式5求得 各個(gè)底事件關(guān)鍵重要度，如表四所示。
[0033] 最后將各個(gè)底事件的關(guān)鍵重要度按從大到小進(jìn)行排序，在進(jìn)行故障診斷時(shí)，根據(jù) 這個(gè)順序來故障排查，最終實(shí)現(xiàn)故障診斷。
[0034] 根據(jù)公式5計(jì)算所得的各個(gè)底事件的關(guān)鍵重要度可知，α5的關(guān)鍵重要度最大，即 電流超限故障對(duì)于固態(tài)功放故障的影響最大，也就是說最有可能導(dǎo)致固態(tài)功放發(fā)生故障的 原因是電流超限故障，所以當(dāng)固態(tài)功放發(fā)生故障時(shí)，優(yōu)先排除a i電流超限故障，然后依次 排除α2風(fēng)扇故障、α 6正向功率超限故障、α 7反射功率超限故障、α 3電源故障、α 4溫度 超限故障、<^電纜故障，實(shí)現(xiàn)故障診斷。
[0035] 表一功放故障T-S門規(guī)則（部分）
[0036]
[0037] 表二末級(jí)模塊故障T-S門規(guī)則（部分）
[0039] 表三各事件不同程度的故障概率實(shí)例（k = 0· 000001)
[0041] 表四各底事件的關(guān)鍵重要度
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種固態(tài)功放故障診斷方法，具體包括如下步驟： 步驟1、根據(jù)固態(tài)功放組成原理，劃分其故障程度，再構(gòu)建其T-S模糊故障樹； 步驟2、構(gòu)建的T-S模糊故障樹轉(zhuǎn)換為貝葉斯網(wǎng)絡(luò)： 將T 一 S模糊故障樹中的每個(gè)事件與貝葉斯網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)一一對(duì)應(yīng)，底事件對(duì)應(yīng)根節(jié) 點(diǎn)，中間事件對(duì)應(yīng)中間節(jié)點(diǎn)，頂事件對(duì)應(yīng)葉節(jié)點(diǎn)； 步驟3、T 一 S門規(guī)則轉(zhuǎn)化為貝葉斯網(wǎng)絡(luò)中固態(tài)功放故障發(fā)生的條件概率： 根據(jù)T-S門的規(guī)則得到不同情況下固態(tài)功放故障的條件概率，其中a "(Ki < η)表示底事件，η為底事件 的個(gè)數(shù)，β表示中間事件或者頂事件，Xl(〇〈i < 表示a i的故障程度，Ic1表示a i的故 障程度劃分個(gè)數(shù)、Py表示β故障程度，故障程度劃分為3類，分別用0、0. 5、1表示無故障、 半故障、完全故障； 步驟4、根據(jù)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的規(guī)則進(jìn)行推導(dǎo)： 由事件后驗(yàn)概率公式求出特定的頂事件發(fā)生時(shí)底事件發(fā)生的概率，由概率重要度公式：得到底事件Ct1關(guān)于頂事件狀態(tài)為β y的概率重要度，其中由關(guān)鍵重要度公式：得到底事件Ct1關(guān)于頂事件狀態(tài)為β y的關(guān)鍵重要度，其中步驟5、根據(jù)步驟4求得的關(guān)鍵重要度，將其從大到小進(jìn)行排序，在發(fā)生故障時(shí)，按照此 順序進(jìn)行故障排查。
【專利摘要】本發(fā)明屬于微波固態(tài)功率放大器領(lǐng)域，涉及固態(tài)功放和故障診斷，提供了一種基于模糊故障樹與貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的固態(tài)功放故障診斷方法。該方法結(jié)合了模糊故障樹與貝葉斯網(wǎng)絡(luò)兩者的優(yōu)點(diǎn)，將T-S模糊故障樹轉(zhuǎn)換為貝葉斯網(wǎng)絡(luò)，再根據(jù)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的規(guī)則進(jìn)行推導(dǎo)，求得各個(gè)底事件即部件故障的關(guān)鍵重要度，最后根據(jù)關(guān)鍵重要度的大小進(jìn)行故障排除，從而實(shí)現(xiàn)故障診斷。本發(fā)明提供的固態(tài)功放故障診斷方法，不但填補(bǔ)了固態(tài)功放故障診斷這一領(lǐng)域的空白，而且由于結(jié)合了模糊故障樹與貝葉斯網(wǎng)絡(luò)兩者的優(yōu)點(diǎn)，與傳統(tǒng)的故障診斷方法相比，計(jì)算簡單，實(shí)用性更強(qiáng)。
【IPC分類】G06F19/00
【公開號(hào)】CN105160170
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510536505
【發(fā)明人】于永斌, 程詩敘, 門樂飛, 楊辰宇, 劉興文, 胡青青, 李成, 張歡, 雷飛, 鄧建華, 張容權(quán), 蔡竟業(yè)
【申請(qǐng)人】電子科技大學(xué)
【公開日】2015年12月16日
【申請(qǐng)日】2015年8月27日