专利名称：一种电路诊断策略与测试配置信息综合模拟评估方法
技术领域：
本发明涉及一种相关性理论下的电路诊断策略与测试配置信息综合模拟评估方 法，属于测试性技术领域。
背景技术：
诊断策略是用于指导故障检测和(或)故障隔离的一系列测试顺序，是对被测单 元进行故障检测和故障隔离的测试顺序和诊断分支的组合表达，其组成包括测试步骤、指 令、测试输出、下一步测试。
诊断策略设计是测试性设计的重要内容，其目的是在测试性模型的基础上形成一 组最优的测试序列，使其在尽可能少的测试代价下完成故障的检测和隔离。
在现有的诊断策略设计中，测试输出都采用二值逻辑表示，这种逻辑表示在实际 应用时需要增补测试配置信息，用于将实际测试物理量转换为测试逻辑值。
诊断策略与测试配置信息综合后的故障诊断效果不仅受到诊断策略的影响，还要 受到测试配置信息的影响。目前，在设计阶段还没有相应的模拟评估方法。发明内容
本发明的目的是为了解决上述问题，提出一种电路诊断策略与测试配置信息综合 模拟评估的方法，对诊断策略与测试配置信息进行综合模拟运行，并计算出故障检测率、故 障隔离率和虚警率，评估诊断策略与测试配置综合的诊断能力并发现存在的不足。
本发明是一种电路诊断策略与测试配置信息综合模拟评估的方法，包括以下几个 步骤
步骤一对诊断策略进行测试配置
具体如下
(1)确定诊断策略的测试集合
测试集合是指诊断策略包含的所有测试组成的集合，集合中的每个测试采用各测 试名称表示；
(2)确定测试配置信息
测试配置信息的元组模型如下
Mtc = (N, Y, H)(1)
式中Mrc表示测试配置信息的元组模型；
N表示测试集合，N= InjIj = 1 k}，Iij是测试集合中第j个测试的名称，k为测 试的数量；
Y表示测试信号类型集合，Y = {yj I j = 1 k}，Yj是测试集合中第j个测试的信 号类型，信号类型包括模拟量，数字量或者应答信号；
H表示测试门限集合，H = Ihj I j = 1 k}，hj是测试集合中第j个测试的测试门 限，对于模拟量，测试门限为[下限值，上限值]；对于数字量，测试门限为测试参考值；对于应答信号，测试门限为有应答；
步骤二 建立电路的测试原始数据
电路的测试原始数据结构的元组模型如下
Md = (C, U, FM, D)(2)
式中Md表示电路的测试原始数据结构的元组模型；
C表示状态集合，C = Ici I i = 1 m}，Ci代表第i组测试原始数据对应的电路状 态，电路状态分为正常、故障两种，m为数据的组数；
U表示故障模块集合，U = Iui I i = 1 m}，Ui是第i组测试原始数据对应的规定 隔离级别的故障模块，在电路状态为正常时，故障模块为空值；在电路状态为故障时，故障 模块为发生故障的一个或多个故障模块；
FM表示故障模式集合，FM = {fm, | i = 1 m}，fm,是第i组数据对应的故障模式， 电路状态为正常时，故障模式为空值；在电路状态为故障时，故障模式为发生的一个或多个 故障模式；
D表示测试原始数据集合，D = Wij I i = 1 m，j = 1 k}，(Iij是第i组测试原 始数据中第j个测试的测试原始数据；
步骤三建立电路的测试逻辑数据
电路测试逻辑数据结构的元组模型如下
Mdl = (C, U, FM, D' ) (3)
式中MDl表示电路测试逻辑数据；
D'表示测试逻辑数据集合，D' = {d' Uli = I-Huj = I-I^d' υ是第i组 数据中第j个测试的逻辑数据，逻辑数据值为0或1，0代表测试通过，1代表测试不通过；
步骤四模拟运行诊断策略得到诊断结论
诊断结论元组模型如下
Me = (C, U, DC, DU)(4)
式中MK表示诊断结论元组模型；
DC表示状态检测结果集合，DC = {dc, I i = 1 m}，dc,是第i组数据经过诊断模 拟后得出的状态检测结果，状态检测结果分为正常、故障两种；
DU表示故障隔离结果集合，DU = {du, I i = 1 m}，du,是第i组数据经过诊断模 拟后得出的故障隔离结果；在状态检测结果为正常时，故障隔离结果为空值；在状态检测 结果为故障时，故障隔离结果为由诊断模拟得出的发生故障的一个或多个故障模块；
步骤五诊断能力评估
具体步骤如下
I 故障检测率的计算
故障检测率的计算公式如下M, N
FDR = ^(5)
式中FDR表示故障检测率；
Nf表示诊断结论的各数据组中，状态为故障的数据组数量；
Nfd表示诊断结论的各数据组中，状态及状态检测结果都为故障的数据组数量；
II 故障隔离率的计算
故障隔离率的计算公式如下
权利要求
1. 一种电路诊断策略与测试配置信息综合模拟评估方法，其特征在于，包括以下几个 步骤步骤一对诊断策略进行测试配置 具体如下(1)确定诊断策略的测试集合测试集合是指诊断策略包含的所有测试组成的集合，集合中的每个测试采用各测试名 称表不；(2)确定测试配置信息测试配置信息的元组模型如下Mtc = (N，Y，H)(1)式中旧^表示测试配置信息的元组模型；N表示测试集合，N= {njlj = 1 k}，r^.是测试集合中第j个测试的名称，k为测试的数量；Y表示测试信号类型集合，Y = Iyj I j = 1 k}，Yj是测试集合中第j个测试的信号类 型，信号类型包括模拟量，数字量或者应答信号；H表示测试门限集合，H= {hj|j = 1 k}，h是测试集合中第j个测试的测试门限， 对于模拟量，测试门限为[下限值，上限值]；对于数字量，测试门限为测试参考值；对于应 答信号，测试门限为有应答；步骤二 建立电路的测试原始数据 电路的测试原始数据结构的元组模型如下 Md = (C，U，FM, D)(2)式中MD表示电路的测试原始数据结构的元组模型；C表示状态集合，C = Ici I i = 1 m}，Ci代表第i组测试原始数据对应的电路状态， 电路状态分为正常、故障两种，m为数据的组数；U表示故障模块集合，U = Iui I i = 1 m}，Ui是第i组测试原始数据对应的规定隔离 级别的故障模块，在电路状态为正常时，故障模块为空值；在电路状态为故障时，故障模块 为发生故障的一个或多个故障模块；FM表示故障模式集合，FM = {fm, I i = 1 m}，fm,是第i组数据对应的故障模式，电 路状态为正常时，故障模式为空值；在电路状态为故障时，故障模式为发生的一个或多个故 障模式；D表示测试原始数据集合，D = Wij I i = 1 m，j = 1 k}，Clij是第i组测试原始数 据中第j个测试的测试原始数据； 步骤三建立电路的测试逻辑数据 电路测试逻辑数据结构的元组模型如下 Mdl= (C, U, FM, D' )(3)式中旧皿表示电路测试逻辑数据；D'表示测试逻辑数据集合，D' = {d' υ I i = 1 m，j = 1 k}，d' υ是第i组数 据中第j个测试的逻辑数据，逻辑数据值为0或1，0代表测试通过，1代表测试不通过； 步骤四模拟运行诊断策略得到诊断结论诊断结论元组模型如下Me = (C, U, DC, DU)(4)式中MK表示诊断结论元组模型；DC表示状态检测结果集合，DC = {dc, I i = 1 m}，do,是第i组数据经过诊断模拟后 得出的状态检测结果，状态检测结果分为正常、故障两种；DU表示故障隔离结果集合，DU = {du, I i = 1 m}，du,是第i组数据经过诊断模拟后 得出的故障隔离结果；在状态检测结果为正常时，故障隔离结果为空值；在状态检测结果 为故障时，故障隔离结果为由诊断模拟得出的发生故障的一个或多个故障模块； 步骤五诊断能力评估 具体步骤如下I故障检测率的计算 故障检测率的计算公式如下MFDR =(5)Nf式中FDR表示故障检测率；Nf表示诊断结论的各数据组中，状态为故障的数据组数量；Nfd表示诊断结论的各数据组中，状态及状态检测结果都为故障的数据组数量；II故障隔离率的计算 故障隔离率的计算公式如下MFIR =(6)Nfd式中表示故障隔离率；Nfi表示诊断结论的各数据组中，状态及状态检测结果都为故障，且故障模块与故障隔 离结果相同的数据组数量；III虚警率的计算虚警率的计算公式如下 式中FAR表示虚警率；Nfs表示诊断结论的各数据组中，状态检测结果为故障的数据组数量； 步骤六缺陷分析 具体过程如下1>若故障检测率低于要求，则存在故障检测设计缺陷； 2>若故障隔离率低于要求，则存在故障隔离缺陷； 3>若虚警率高于要求，则存在防虚警设计缺陷； 根据发现的设计缺陷，进行诊断策略和测试配置信息的调整。
2.根据权利要求1所述的一种电路诊断策略与测试配置信息综合模拟评估方法，其特 征在于，步骤一采用“测试名称、信号类型、门限值”对测试配置信息进行描述。
3.根据权利要求1所述的一种电路诊断策略与测试配置信息综合模拟评估方法，其特征在于，步骤二采用“组号、状态、故障模块、故障模式、测试原始数据”对电路测试原始数据 进行描述，测试原始数据分为测试1 测试k。
4.根据权利要求1所述的一种电路诊断策略与测试配置信息综合模拟评估方法，其特 征在于，步骤二具体步骤如下A 通过仿真得到电路各状态下的多组测试原始数据；B 确定第i组数据对应的电路状态、第i组数据对应的规定隔离级别的故障模块、第i 组数据对应的故障模式和第i组数据中第j个测试的测试原始数据。
5.根据权利要求1所述的一种电路诊断策略与测试配置信息综合模拟评估方法，其特 征在于，步骤三采用“组号、状态、故障模块、故障模式、逻辑数据”对电路测试逻辑数据进行 描述，逻辑数据分为测试1 测试k。
6.根据权利要求1所述的一种电路诊断策略与测试配置信息综合模拟评估方法，其特 征在于，步骤三具体步骤如下<1>获取步骤二中的一组电路测试原始数据；<2>对该组测试原始数据中的所有数据，利用测试配置信息，确定相应的逻辑数据，具 体如下1)当测试信号类型为模拟量时，根据测试配置信息提供的上下门限值，确定逻辑数据 值，具体为若原始数据在上下门限内，则逻辑数据取为0 ；否则逻辑数据取为1 ；2)当测试信号类型为数字量时，根据测试配置信息提供的测试参考值，确定逻辑数据 值，具体为若原始数据与测试参考值相同时，则逻辑数据取为0 ；否则逻辑数据取为1 ；3)当测试信号类型为应答信号时，根据测试配置信息提供的应答信息，确定逻辑数据 值，具体为若原始数据为有应答时，则逻辑数据取为0 ；否则逻辑数据取为1 ；<3>重复步骤<1>、<2>，直至将各组数据全部确定完毕；<4>最后得到第i组数据对应的电路状态、第i组数据对应的规定隔离级别的故障模 块、第i组数据对应的故障模式和第i组数据中第j个测试的逻辑数据。
7.根据权利要求1所述的一种电路诊断策略与测试配置信息综合模拟评估方法，其特 征在于，步骤四采用“组号、状态、故障模块、状态检测结果、故障隔离结果”对诊断结论进行 描述。
8.根据权利要求1所述的一种电路诊断策略与测试配置信息综合模拟评估方法，其特 征在于，步骤四具体步骤如下①选择第一组数据对应的电路状态、第一组数据对应的规定隔离级别的故障模块、第 一组数据对应的故障模式和第一组数据中k个测试的逻辑数据；②根据诊断策略中提供的测试步骤，确定第一步测试；③根据诊断策略，得到该测试的指令部分；④判断指令部分是否为诊断结果，若不是诊断结果则转到步骤⑤；若是诊断结果则转 到步骤⑥；⑤得到测试名称，根据该组电路测试逻辑数据确定该测试的逻辑数据，若逻辑数据为 1，选择诊断策略中测试输出为“不”对应的下一步测试；若逻辑数据为0，选择诊断策略中 测试输出为“是”对应的下一步测试；转到步骤③；⑥得到诊断结果；⑦判断诊断结果是否为正常，若诊断结果是正常，则该组数据的状态检测结果为正常， 故障隔离结果为空值；若诊断结果不是正常，则该组数据的状态检测结果为故障，故障隔离 结果为诊断结果；⑧判断全部电路测试逻辑数据是否推理完成，若全部数据没有推理完成，则选择电路 测试逻辑数据表中下一组数据，转到步骤②；若全部数据推理完成，则得到最终的全部诊断 结论。最后得到第i组数据对应的电路状态、第i组数据经过诊断模拟后得出的状态检测 结果、第i组数据对应的规定隔离级别的故障模块、第i组数据经过诊断模拟后得出的故障 隔离结果，得到诊断结论；模拟运行诊断策略完毕。
全文摘要
本发明公开了一种电路诊断策略与测试配置信息综合模拟评估方法，属于测试性技术领域，具体包括6个步骤，步骤一，对诊断策略进行测试配置；步骤二，建立电路的测试原始数据；步骤三，建立电路的测试逻辑数据；步骤四，模拟运行诊断策略得到诊断结论；步骤五，诊断能力评估；步骤六，缺陷分析。本发明通过建立电路正常和故障状态下的测试原始数据结构、测试逻辑数据结构和诊断结论数据结构，利用测试配置信息将测试原始数据转换为测试逻辑数据，利用诊断策略的模拟运行得到状态的诊断结论，以状态对比为基础判断诊断的正确性。
文档编号G01R31/28GK102033194SQ20101057018
公开日2011年4月27日 申请日期2010年12月2日 优先权日2010年12月2日
发明者候文魁, 王璐, 王风武, 石君友 申请人:北京航空航天大学