New methods of fault diagnosis in electronic circuits based on bilinear transformation in multidimensional spaces

• Autorzy: Czaja Z. , Zielonko R.

Warianty tytułu

PL

Nowe metody diagnostyki uszkodzeń układów elektronicznych oparte na przekształceniu biliniowym w przestrzeniach wielowymiarowych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

New methods of localisation and identification of faulty components in linear electronic circuits based on bilinear transformation in multidimensional spaces are presented. The methods, named 3D, 4D, 6D, can be applied in a diagnosis of electronic circuits with the aid of different technologies: conventional measurement systems, testing buses and neural networks. They are also useful for parameter identification of ther objects modelled by electrical circuits (electrochemical, biomedical, and electromechanical objects). The methods can be utilised in practice for localisation and identification of single, double and triple faults. Examples illustrating the methods and their neural network application are included.

PL

W pracy przedstawiono klasę nowych metod lokalizacji i identyfikacji uszkodzeń parametrycznych w układach elektronicznych bazujących na przekształceniu biliniowym w trój (3D), cztero (4D) i sześciowymiarowych (6D) przestrzeniach funkcji układowych. Jak wiadomo funkcja układowa Fi(.) liniowego układu elektronicznego może byc przedstawiona w formie biliniowej funkcji (1) parametru pi każdego elementu układu. Funkcja ta jest transformacją, która odwzorowuje zmiany parametrów pi, i = 1, 2,..., N, w rodzinę krzywych (nazywanych identyfikacyjnymi) na płaszczyźnie zespolonej Re(Fi), przecinających się w punkcie nominalnym (rys. 1a, b). Moga one być wyskalowane w wartościach pi i wykorzystane do lokalizacji oraz identyfikacji pojedynczych uszkodzeń układów elektronicznych. Wadą konwencjonalnej metody biliniowej 2D zaproponowanej przez Martensa i Dycka [1], wynikającą z bliskości wobec siebie krzywych identyfikacyjnych lub wręcz ich nakładania się, jest duże prawdopodobieństwo niejednoznaczności lokalizacyjnej oraz brak możliwości diagnostyki uszkodzeń wielokrotnych. Istotą nowych metod, wykorzystujących pomiary 2 lub 3 funkcji układowych, nazywanych odpowiednio metodami 3D, 4D i 6D, jest przeniesienie krzywych identyfikacyjnych w przestrzenie 3, 4 lub 6 wymiarowe, co powoduje radykalne zwiększenie się odległości między krzywymi (rys. 3 i 4) i w konsekwencji zwiększenie rozdzielczości lokalizacyjnej w stopniu umożliwiającym implementacje tych metod w praktyce. Umożliwiają one także generację powierzchni identyfikacyjnych uszkodzeń podwójnych (rys. 6) oraz brył identyfikacyjnych uszkodzeń potrójnych, a w konsekwencji diagnostykę uszkodzeń wielokrotnych. Mogą być wykorzystywane również do pomiarów identyfikacyjnych innych obiektów technicznych modelowanych układami elektronicznymi. W pracy przedstawiono podstawy teoretyczne nowych metod, algorytmy lokalizacji uszkodzeń pojedynczych, podwójnych i potrójnych oraz przykłady ilustrujące. Zamieszczono także przykład implementacji metody 4D w sieci neuronowej.

Słowa kluczowe

EN

bilinear transformation; fault localisation and identification

• Wydawca: Komitet Metrologii i Aparatury Naukowej PAN
• Czasopismo: Metrology and Measurement Systems
• Rocznik: 2001
• Tom: Vol. 8, nr 3
• Strony: 251--262
• Opis fizyczny: Bibliogr. 5 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Czaja Z.

• Technical University of Gdansk, Faculty of Electronics, Telecommunications and Informatics, Chair of Electronic Measurement

autor

Zielonko R.

• Technical University of Gdansk, Faculty of Electronics, Telecommunications and Informatics, Chair of Electronic Measurement

Bibliografia

• 1. Martens G., Dyck J.: Fault identification in electronic circuit with the aid of bilinear transformation, IEEE Trans. On Reliability, No2, May 1972, pp. 99-104.
• 2. Catelani M., Fedi G.: A fully automated measurement system for fault diagnosis of analog electronic circuits, XIV IMEKO World Congress, Tampere, Finland, June 01-06.1997, Topic 10, CD-ROM.
• 3. Czaja Z.: The fault location algorithm based on two circuit functions, XVI IMEKO WORLD CONGRESS, Vienna, Austria, 25-28 September 2000, Vol. VI, pp. 29-32.
• 4. Czaja Z., Zielonko R.: The method of electronic circuits diagnosis based on bilinear transformation in 3D space, II INTERNATIONAL CONGRESS OF TECHNICAL DIAGNOSTICS, Warsaw, Poland, 19-22 September 2000, Vol. 1 (Invited papers), pp. 123-128.
• 5. Hoja J., Lentka G.: Low cost impedance analyser for diagnostics of non-electrical objects, 11th IMEKO TC-4 Symposium, Lisbon, Portugal, September 13-14, 2001.