基于SLPS的模拟电路故障样本自动获取技术

设置输入VAMPL为1 V，FREQ为1 k的信号源．maxstep size为1 μs，仿真时间设为2 ms，即仿真两个周期。系统建立完成后根据电路图建立故障表。文中以硬故障为例，每个元件有短路、开路、正常3种状态，现考虑R1、R2、R3、C4 4个元件，一共是34=81种状态，其中80种故障，一种正常状态。在PSpice中不得出现节点悬空，否则无法通过编译，所以故障建模时开路状态选用99 999kΩ的电阻表示，短路则用0．0 05 5μΩ的电阻表示。打开Matlab运行程序，每个状态能在workspace中得到2002x1的样本数据矩阵，即单个故障样本。故障表为81种状态，则最后得到2002x81的矩阵，即电路样本数据集。

画图对比验证样本数据获取的准确性。举例设置故障电路：R1开路，R2开路，R3短路，C4正常，将此故障电路在PSpice中画出，同样设置最大步长为1μs，仿真时长为2 ms，并进行瞬态仿真得出图5。在matlab中运行系统，得到的样本数据用plot(tout，testvout)命令画出波形图如图6所示。由对比图可见，文中采用的方法可以获得正确的样本数据。且程序运行结果表明本文采用的方法获得的数据精准度高，且程序运行一次完成81种故障样本数据的采集。从修改电路到完成仿真，获取故障样本仅需不到30s的时间。

4 结论
经实例验证，文中采用的方法操作简便，收集到的样本数据精准，自动化程度高。此方法大大提高了模拟电路故障样本获取的速度，为建立故障字典及模拟电路故障诊断提供了极大的方便。