[发明专利]一种基于建模仿真协同分析的诊断策略设计方法

说明书

本发明是一种基于建模仿真协同分析的诊断策略设计方法，方法将基于测试性建模分析得到的故障‑测试相关性矩阵和通过EDA建模仿真获取的检测信号/参数状态和信号处理方法相结合，得到诊断对象的故障‑信号‑测试相关性矩阵，从而形成完整的诊断策略，支持和指导诊断对象的测试性设计。该诊断策略设计技术给出了一种测试性建模分析理论在诊断设计上的工程应用思路，为产品的测试性设计实现提供了途径，为测试性仿真分析得到的最优诊断策略在产品实际设计中的落实提供了支持。同时，本发明结合案例，验证了该技术的有效性和实用性。

技术领域

本发明是一种基于建模仿真协同分析的诊断策略设计方法，属于测试技术领域。

背景技术

高新技术在武器装备中的广泛应用，一方面极大地改善了装备的性能，使装备功能越来越先进；另一方面显著地增加了装备的技术和结构复杂性，对装备的诊断与维修提出了严峻挑战。主要表现在：(1)各类测试信息获取困难，无法测试或测试过程复杂；(2)测试设备繁多，测试标准、体系与设备不统一、不通用、不兼容；(3)故障诊断准确性较差、虚警率高；(4)诊断时间长、效率低、费用高，维修保障资源浪费，装备全寿命周期费用增加。而大量的研究和实践表明，要想从根本解决上述问题，必须在装备设计研制一开始就综合考虑整体诊断策略的设计，从设计的源头保证良好的测试性。因此，在设计初期，仿真分析作为设计辅助手段显得尤为重要。

诊断策略是指“结合约束、目标及其它相关要素优化实现系统故障诊断的一种方法”。良好的诊断策略设计对于降低测试成本，提高故障诊断能力、诊断效率和诊断精度具有十分重要的意义。但目前，基于建模分析的优化诊断策略研究对实际诊断设计的指导性多停留在理论阶段，缺乏工程应用的途径及案例，使得先进的诊断策略设计技术与工程实际脱节，因此，如何将仿真理论分析结果有效应用于实际工程设计，建立起二者之间的桥梁，是诊断策略设计中亟待解决的问题。

发明内容

本发明正是针对上述现有技术中存在的问题而设计提供了一种基于建模仿真协同分析的诊断策略设计方法，该方法涵盖的诊断策略设计工作包括：诊断对象的功能与特性分析、诊断逻辑/判据建立、诊断对象状态获取方法确定、信息处理方法设计等。该方法给出了一种测试性建模分析理论在诊断设计上的工程应用思路。其以测试性模型和EDA功能仿真模型为基础，一方面，以测试性建模分析为手段，获得诊断逻辑/标准，明确各故障模式的检测隔离判据，将其作为诊断推理的依据(字典)，即得到故障-测试相关性矩阵；另一方面，以功能仿真分析和故障注入仿真分析为辅助，确定需获取的信号以及信号采集处理方法，进一步获得故障-信号-测试相关性矩阵，最终形成诊断对象的机内诊断策略设计方法。依据获得的诊断策略，可以进行诊断算法、程序及电路等的设计，从而在实际应用时根据相关参数的监控结果，得到所需的诊断结果，实现机内诊断。

本发明技术方案的内容如下：

该种基于建模仿真协同分析的诊断策略设计方法，其特征在于：

该方法的步骤如下：

1.诊断对象的功能、特性分析

依据产品的故障模式与影响分析(FMEA)与故障树分析(FTA)，确定产品的故障模式、故障率；基于产品的信号流图，确定故障传递关系；基于产品物理结构和测试能力，确定产品可用于诊断的测试点。

2.建立故障-测试相关性矩阵

建立故障-测试相关性矩阵就是建立诊断逻辑/判据的过程，其步骤如下：

2.1开展产品测试性模型建模工作：结合产品的故障模式信息、故障传递关系，基于产品可用于诊断的测试点，建立起产品的测试性模型。

2.2基于建立的测试性模型，依据产品的诊断要求和设计约束条件，开展测试性分析工作，步骤如下：