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(tǒng)體系結(jié)構(gòu)

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

　　VXI總線具有結(jié)構(gòu)緊湊、標準開放、數(shù)據(jù)吞吐能力強、模塊重復使用等特點，并且虛擬儀器軟件結(jié)構(gòu)（VISA）解決了計算機與儀器之間的接口及應用軟件開發(fā)環(huán)境的兼容性問題，GPIB總線作為一種成熟的標準儀器總線具有廣泛的應用范圍，兩種總線接口在系統(tǒng)中結(jié)合應用，使系統(tǒng)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一步提高。

　　對于多種類型電路板的測試診斷，系統(tǒng)通過被測電路板專用適配器與被測電路板相連，激勵信號通過通用信號轉(zhuǎn)接箱發(fā)送至專用適配器，加載到被測電路板相應端子，同時將被測信號送入通用信號轉(zhuǎn)接箱的信號測量通道，經(jīng)調(diào)理、轉(zhuǎn)接后由VXI測控組合中的測量模塊、功能模塊或GPIB測量設備實現(xiàn)信號的測量、控制和采集。主控計算機對數(shù)據(jù)采集及激勵設備的工作進行協(xié)調(diào)和控制，測試數(shù)據(jù)經(jīng)過相應的預處理，提供給診斷專家系統(tǒng)。每個電路板通過配置專用適配器和測試診斷程序（TPS），就可實現(xiàn)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(tǒng)配置了測控公司自主開發(fā)的應用軟件Fault Doctor Ver1.0故障診斷軟件平臺，該軟件根據(jù)故障分析理論融合了先進的虛擬儀器測試技術(shù)、人工智能分析方法、專家知識庫，可對各類型數(shù)字、模擬及數(shù)模混合電路板進行測試、分析和診斷。

　　該軟件平臺采用OLE、COM等先進的技術(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(shù)據(jù)信息管理模塊等；各模塊的添加具有相對的獨立性，通過主框架程序進行數(shù)據(jù)交換；并且可進一步改進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接口的軟件設計思想，解決了程序編寫和升級的難題，提高了系統(tǒng)的可靠性和擴展性。

　　軟件體系包括測試診斷執(zhí)行平臺、測試診斷開發(fā)平臺、用戶界面編輯平臺、數(shù)據(jù)信息管理平臺及在線幫助等功能模塊。測試診斷開發(fā)平臺完成對被測電路板進行故障診斷和定位，提供自動監(jiān)測和信息提示功能；測試診斷開發(fā)平臺提供可視化圖形界面環(huán)境引導開發(fā)人員輸入診斷步驟、模擬激勵、數(shù)據(jù)激勵、信號類型、測試節(jié)電、儀器操作等，以完成測試診斷程序開發(fā)任務；用戶界面編輯平臺生成診斷執(zhí)行界面的顯示內(nèi)容，完成人機界面的交互設置；數(shù)據(jù)信息管理平臺完成故障電路板型號統(tǒng)計和原器件統(tǒng)計分析、故障趨勢分析和預測試功能，實現(xiàn)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，開發(fā)人員不需掌握復雜的程序編碼、專業(yè)性極強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的功能組件，輸入專家知識及必要的測試信息，即可建立一個具體的診斷軟件，提高了測試診斷開發(fā)效率。

　　電路板故障診斷專家系統(tǒng)及診斷方法

　　HTEDS8000 電子設備電路板維修測試與診斷專家系統(tǒng)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、模糊邏輯相結(jié)合的綜合智能推理機，既可提高診斷推理速度，同時也可以提高故障隔離的精度。專家系統(tǒng)的構(gòu)建是一個逐步成熟的過程，隨著診斷知識的累積、優(yōu)化，故障診斷專家系統(tǒng)功能就會越來越強。該系統(tǒng)集成了規(guī)則推理、多重神經(jīng)網(wǎng)絡、模糊神經(jīng)網(wǎng)絡、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、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)絡相結(jié)合的模糊神經(jīng)網(wǎng)絡既能表示定性的知識又能具有強大的自學習能力和數(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)絡由于涉及模糊理論和神經(jīng)網(wǎng)絡理論這兩個較前沿的領(lǐng)域，應用起來較復雜。主要用于故障模式比較復雜的電路板的診斷。診斷專家了解測試數(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合。模糊神經(jīng)網(wǎng)絡的優(yōu)點是確定模糊子集和模糊隸屬度后，網(wǎng)絡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(tǒng)采用診斷樹的方式向用戶解釋診斷推理過程，提供對診斷過程中涉及到的測試流程、初始數(shù)據(jù)、自動采集數(shù)據(jù)、交換數(shù)據(jù)、所用儀器和資源、標準數(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、斷點等多種調(diào)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、實板仿真測試、元器件在線測試等方式。