一種基於相鄰單元雙故障的產品測試方法
2023-06-02 13:59:01 3
專利名稱：一種基於相鄰單元雙故障的產品測試方法
技術領域：
本發明方法涉及一種基於相鄰單元雙故障的產品測試方法，屬於測試性技術領域。
背景技術：
相關性理論是目前廣泛應用於測試性設計領域的重要方法。相關性理論基於單故障假設，在系統的相關性圖示模型的基礎上建立系統故障單元與測試的相關性模型，通過相關性推理，優選出測試序列，得到優化的診斷策略。通過該理論方法可以快速高效地制定診斷策略，實現對系統故障的快速診斷。在工程實際中，系統往往有多個故障發生，診斷起來相對複雜，原有成熟的基於單故障假設的診斷方法並不適用多故障領域。系統實際工作時經常伴有兩個相鄰單元同時發生故障的情況，即相鄰單元雙故障。目前，針對相鄰單元雙故障的多故障模式還沒有有效的診斷能力評估與診斷策略建立方法。
發明內容
本發明方法的目的是為了解決上述問題，提出了一種基於相鄰單元雙故障的產品測試方法，在相關性圖示模型和系統相關性矩陣基礎上，採用相鄰單元雙故障識別出系統全部的相鄰單元雙故障集合，根據相鄰單元雙故障集合和系統相關性矩陣獲取相鄰單元雙故障相關性矩陣，依據建立的相鄰單元雙故障相關性矩陣評估系統的診斷能力，優選出故障檢測與隔離用測試，並建立相鄰單元雙故障的檢測與隔離診斷策略，然後應用診斷策略， 進行產品測試。本發明是一種基於相鄰單元雙故障的產品測試方法，包括以下具體步驟步驟一根據系統的相關性模型，建立系統的相鄰單元雙故障集合；步驟二 建立系統的相鄰單元雙故障相關性矩陣並進行簡化，得到簡化矩陣；步驟三評估系統的相鄰單元雙故障診斷能力；步驟四優選故障檢測用測試，建立相鄰單元雙故障的檢測策略；步驟五優選故障隔離用測試，建立相鄰單元雙故障的隔離策略；步驟六進行產品測試。本發明的優點在於(1)本發明在系統的相關性模型基礎上，將單故障的系統故障診斷理論擴展到相鄰單元雙故障的多故障模式中，通過建立相鄰單元雙故障，給出系統相鄰單元雙故障的識別方法，建立了系統相鄰單元雙故障相關性矩陣；(2)本發明給出了系統相鄰單元雙故障的評估模型，能夠在優選相鄰單元雙故障測試的基礎上快速制定系統相鄰單元雙故障的診斷策略；(3)本發明填補了系統多故障模式中相鄰單元雙故障的診斷能力評估與診斷策略建立方法的空白。
圖1本發明方法的流程；圖2本發明實施例建立系統的相鄰單元雙故障相關性矩陣的流程；圖3本發明實施例優選相鄰單元雙故障檢測用測試的流程；圖4本發明實施例優選相鄰單元雙故障隔離用測試的流程；圖5本發明實施例某汽車檢測裝置的相關性圖示模型。
具體實施例方式下面將結合附圖和實施例對本發明作進一步的詳細說明。本發明的前提為已知系統(產品)的相關性圖示模型和基於單故障假設的系統相關性矩陣，此外，本發明不考慮可靠性和測試費用對優選測試及制定診斷策略的影響。本發明是一種基於相鄰單元雙故障的產品測試方法，流程如圖1所示，包括以下幾個具體步驟步驟一根據系統的相關性模型，建立系統的相鄰單元雙故障集合；系統的相鄰單元雙故障集合為CF = {cfr|r = 1 t}(1)式中，CF表示系統的相鄰單元雙故障集合；Cf；表示第r組相鄰單元雙故障，相鄰單元雙故障是一組相鄰單元同時發生故障的情況，一組相鄰單元雙故障對應於一組相鄰單元cf，cf = (fg，fh)，其中fg、fh表示任意兩個相鄰的故障單元，如果fg，fh e F, F表示系統的故障單元集，且fg*fh的輸入輸出分別是、、&、々、&，當滿足^ =JfMPfh =、時，稱 cf為一組相鄰單元；t表示相鄰單元雙故障的總數。其中，相鄰單元雙故障所屬系統僅考慮兩種狀態①正常狀態，系統組成單元全部正常，無故障；②故障狀態，系統有且只有一組相鄰單元同時發生故障。建立系統的相鄰單元雙故障集合的具體步驟如下(1)根據系統的相關性圖示模型，找到一條帶箭頭的有向線段；(2)連接有向線段首尾的兩個故障單元構成一個相鄰單元雙故障，將其添加到鄰單元雙故障集合中；(3)重複步驟(1)和O)，直到遍歷所有的有向線段找出有所的相鄰單元雙故障為止；(4)將相鄰單元雙故障集合中相同的相鄰單元雙故障合併成一個相鄰單元雙故障，得到最終的相鄰單元雙故障集合。其中，識別出的系統相鄰單元雙故障集合採用表1所示表格進行描述，包含序號、 相鄰單元雙故障、簡化表示三項內容。表1系統的相鄰單元雙故障
序號相鄰單元雙故障描述簡化表示 步驟二 建立系統的相鄰單元雙故障相關性矩陣並進行簡化，得到簡化矩陣；
(1)建立系統的相鄰單元雙故障相關性矩陣；相鄰單元雙故障相關性矩陣為Dc = R(CF, Τ)(2)式中，Dc表示相鄰單元雙故障相關性矩陣；CF表示相鄰單元雙故障相關性矩陣的相鄰單元雙故障集合；T表示相鄰單元雙故障相關性矩陣的測試集合，T = {tj|j = 1 n}， tj表示第j個測試，η表示測試的總數；R表示相鄰單元雙故障與測試相關性關係的集合，R ={drJ I r = 1 t，j = 1 η}，、表示相鄰單元雙故障cf；與測試、的相關性關係，如果滿足下列條件Vtj G T,3 (drj =1)^> (dg + dh] = 1)(3)與yt} G Τ,3 (ds + dh] =1)^> { η = 1)(4)則Cf,與、相關，即屯=dgJ+dhJ,從而得到相鄰單元與測試的相關性關係。其中， 「 + 」表示邏輯或運算，dgJ表示fg與、的相關性關係，dhJ表示fh與、的相關性關係。根據已知的系統相關性矩陣和步驟一中獲得的相鄰單元雙故障集合，建立系統的相鄰單元雙故障相關性矩陣，流程如圖2所示，具體步驟如下(a)根據相鄰單元雙故障集合與測試，建立一個空白的相鄰單元雙故障相關性矩陣；(b)從相鄰單元雙故障矩陣中選擇一行空白行；(c)找出所選空白行中相鄰單元雙故障的兩個故障單元在系統相關性矩陣中對應的行向量；(d)將兩個行向量的元素依次進行或運算，得到新的行向量；(e)將新的行向量填入所選的空白行；(f)若相鄰單元雙故障矩陣存在空白行，則轉到步驟(b)，直到相鄰單元雙故障矩陣中所有空白行處理完畢為止，最後得到系統的相鄰單元雙故障相關性矩陣。(2)簡化系統的相鄰單元雙故障相關性矩陣，得到簡化矩陣；對上一步獲得的相鄰單元雙故障相關性矩陣進行簡化，得到簡化的相鄰單元雙故障相關性矩陣，具體簡化步驟如下(i)識別相鄰單元雙故障模糊組，其中，相鄰單元雙故障模糊組對應於相關性矩陣中相同的兩組或多組相鄰單元雙故障行，將模糊組中的元素合併成為一行，直到所有的模糊組合併完成為止；其中，同一模糊組中，不同的相鄰單元用「 I，，隔開。(ii)識別冗餘的測試組，即識別相關性矩陣中相同的兩列或多列，將冗餘測試組中的元素合併成為一列，直到所有的冗餘測試組合併完成為止。其中，同一冗餘測試組中，不同的測試用「 I 」隔開。步驟三評估系統的相鄰單元雙故障診斷能力；系統相鄰單元雙故障診斷能力的評估參數如下(a)相鄰單元雙故障檢測率相鄰單元雙故障檢測率是指能檢測到的相鄰單元雙故障(即相鄰單元)數目和相鄰單元雙故障總數目之比，用百分數表示，為
權利要求
1. 一種基於相鄰單元雙故障的產品測試方法，其特徵在於，包括以下幾個具體步驟 步驟一根據系統的相關性模型，建立系統的相鄰單元雙故障集合； 系統的相鄰單元雙故障集合為 CF = {cfr |r = 1 t}(1)式中，CF表示系統的相鄰單元雙故障集合；cf；表示第r組相鄰單元雙故障，相鄰單元雙故障為一組相鄰單元同時發生故障的情況，一組相鄰單元雙故障對應於一組相鄰單元 cf,cf =江8，。，其中。、4表示任意兩個相鄰的故障單元，如果。4曰？，？表示系統的故障單元集，且fjPfh的輸入輸出分別是\、％、&、&，當滿足°4 =JfMPfh =、時，cf為一組相鄰單元；t表示相鄰單元雙故障的總數；其中，相鄰單元雙故障所屬系統僅考慮兩種狀態①正常狀態，系統組成單元全部正常，無故障；②故障狀態，系統有且只有一組相鄰單元同時發生故障；步驟二 建立系統的相鄰單元雙故障相關性矩陣並進行簡化，得到簡化矩陣；(1)建立系統的相鄰單元雙故障相關性矩陣相鄰單元雙故障相關性矩陣為Dc = R(CF, Τ)(2)式中，D。表示相鄰單元雙故障相關性矩陣；CF表示相鄰單元雙故障相關性矩陣的相鄰單元雙故障集合；T表示相鄰單元雙故障相關性矩陣的測試集合，T = {tj I j = 1 n}，tj 表示第j個測試，η表示測試的總數；R表示相鄰單元雙故障與測試相關性關係的集合，R = {drJ I r = 1 t，j = 1 η}，表示相鄰單元雙故障cf；與測試、的相關性關係，如果滿足下列條件Wy G T,3 (drj = 1) 二(dg + dh] = 1)(3)與Mt^T^{dg+dh] Hj=I)(4)則cf；與、相關，即屯=dgJ+dhJ,從而得到相鄰單元與測試的相關性關係；其中，「 + 」 表示邏輯或運算，dgJ表示fg與、的相關性關係，dhJ表示fh與、的相關性關係；(2)簡化系統的相鄰單元雙故障相關性矩陣，得到簡化矩陣；對上一步獲得的相鄰單元雙故障相關性矩陣進行簡化，得到簡化的相鄰單元雙故障相關性矩陣；步驟三評估系統的相鄰單元雙故障診斷能力； 系統相鄰單元雙故障診斷能力的評估參數為(a)相鄰單元雙故障檢測率；相鄰單元雙故障檢測率是指能檢測到的相鄰單元雙故障；數目和相鄰單元雙故障總數目之比，用百分數表示，為AFDR = χ 100%(5)Uaf式中AFDR表示相鄰單元雙故障檢測率；Uaf表示系統中相鄰單元雙故障的總數目；Uafd 表示選用測試能檢測的相鄰單元雙故障的數目；(b)相鄰單元雙故障隔離率；相鄰單元雙故障隔離率是指能唯一隔離的相鄰單元雙故障數目與檢測到的相鄰單元雙故障數目之比，用百分數表示，為
2.根據權利要求1所述的一種基於相鄰單元雙故障的產品測試方法，其特徵在於，所述的步驟一具體為(1)根據系統的相關性圖示模型，找到一條帶箭頭的有向線段；(2)連接有向線段首尾的兩個故障單元構成一個相鄰單元雙故障，將其添加到鄰單元雙故障集合中；(3)重複步驟(1)和O)，直到遍歷所有的有向線段找出有所的相鄰單元雙故障為止；(4)將相鄰單元雙故障集合中相同的相鄰單元雙故障合併成一個相鄰單元雙故障，得到最終的相鄰單元雙故障集合。
3.根據權利要求1所述的一種基於相鄰單元雙故障的產品測試方法，其特徵在於，所述的步驟二(1)具體為(a)根據相鄰單元雙故障集合與測試，建立一個空白的相鄰單元雙故障相關性矩陣；(b)從相鄰單元雙故障矩陣中選擇一行空白行；(c)找出所選空白行中相鄰單元雙故障的兩個故障單元在系統相關性矩陣中對應的行向量；(d)將兩個行向量的元素依次進行或運算，得到新的行向量；(e)將新的行向量填入所選的空白行；(f)若相鄰單元雙故障矩陣存在空白行，則轉到步驟(b)，直到相鄰單元雙故障矩陣中所有空白行處理完畢為止，最後得到系統的相鄰單元雙故障相關性矩陣。
4.根據權利要求1所述的一種基於相鄰單元雙故障的產品測試方法，其特徵在於，所述的步驟二(2)具體為(i)識別相鄰單元雙故障模糊組，其中，相鄰單元雙故障模糊組對應於相關性矩陣中相同的兩組或多組相鄰單元雙故障行，將模糊組中的元素合併成為一行，直到所有的模糊組合併完成為止；其中，同一模糊組中，不同的相鄰單元用「 I，，隔開；( )識別冗餘的測試組，即識別相關性矩陣中相同的兩列或多列，將冗餘測試組中的元素合併成為一列，直到所有的冗餘測試組合併完成為止； 其中，同一冗餘測試組中，不同的測試用「 I，，隔開。
5.根據權利要求1所述的一種基於相鄰單元雙故障的產品測試方法，其特徵在於，所述的步驟三具體為①統計系統的相鄰單元雙故障相關性矩陣的行數，即獲得系統相鄰單元雙故障的總數目 Uaf ；②統計系統的相鄰單元雙故障相關性矩陣的非全零行數，即獲得測試能檢測的相鄰單元雙故障的數目Uafd ；③通過公式( 獲取得到相鄰單元雙故障的檢測率；④統計簡化矩陣中模糊度為1且非全零的行數，即獲得測試能唯一隔離的相鄰單元雙故障的數目Uafi ；⑤通過公式(6)獲取得到相鄰單元雙故障的隔離率。
6.根據權利要求1所述的一種基於相鄰單元雙故障的產品測試方法，其特徵在於，所述的步驟四(b)的檢測策略通過表格1進行描述，具體為 表1相鄰單元雙故障檢測表
7.根據權利要求1所述的一種基於相鄰單元雙故障的產品測試方法，其特徵在於，所述的步驟五(b)的隔離策略通過表格2進行描述，具體為 表2相鄰單元雙故障隔離表
8.根據權利要求1所述的一種基於相鄰單元雙故障的產品測試方法，其特徵在於，所述的步驟六具體為(1)將產品的相鄰單元雙故障檢測策略應用到產品中，得到產品的檢測結果；(2)若檢測結果正常，且產品不存在不可檢測的相鄰單元雙故障，則不再繼續；(3)若檢測結果正常，且產品存在不可檢測的相鄰單元雙故障，則記錄備案，等待進一步分析；(4)若檢測結果不正常，則啟動產品的相鄰單元雙故障隔離程序，將產品的相鄰單元雙故障隔離策略應用到產品中，得到產品的隔離結果。
全文摘要
本發明公開了一種基於相鄰單元雙故障的產品測試方法，包括以下具體步驟步驟一根據系統的相關性模型，建立系統的相鄰單元雙故障集合；步驟二建立系統的相鄰單元雙故障相關性矩陣並進行簡化，得到簡化矩陣；步驟三評估系統的相鄰單元雙故障診斷能力；步驟四優選故障檢測用測試，建立相鄰單元雙故障的檢測策略；步驟五優選故障隔離用測試，建立相鄰單元雙故障的隔離策略；步驟六進行產品測試。本發明在系統的相關性模型基礎上，將單故障的系統故障診斷理論擴展到相鄰單元雙故障的多故障模式中，通過建立相鄰單元雙故障，給出系統相鄰單元雙故障的識別方法，建立了系統相鄰單元雙故障相關性矩陣。
文檔編號G06F19/00GK102306238SQ201110205818
公開日2012年1月4日 申請日期2011年7月22日 優先權日2011年7月22日
發明者李海偉, 王璐, 石君友 申請人:北京航空航天大學