基于故障树的电子设备电磁兼容故障分析

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当今时代,电子设备所面临的电磁兼容问题越来越突出,其电磁兼容性已经成为影响其能否正常工作、发挥作用功能的主要因素。因此,如何对电子设备进行电磁兼容故障高效的诊断是重要且亟待研究的课题。本论文利用故障树的分析方法,并针对传统静态故障树无法描述系统动态失效模式的不足,引入动态故障树分析法,对存在电磁兼容故障的电子设备进行电磁兼容故障树的建立,并对建立的故障树进行动态子树与静态子树相结合的分析,得到分析结果,从而对电子设备中存在的电磁兼容故障进行快速定位查找。论文选取安装在某型号歼击机上复材氧气瓶内的温压复合传感器,以找到该传感器的电磁兼容故障为目标,结合对其组成结构和工作原理、工作环境的研究,确立该传感器的电磁兼容三要素,对温压复合传感器的电磁兼容故障树进行建立。其中针对传感器系统中温压芯体及备件芯体的动态失效模式,利用冷备件门对动态子树进行建立,随后对建立好的故障树进行静态子树与动态子树有机结合的分析,通过定性分析求出故障树的全部最小割集,通过定量分析对温压复合传感器电磁兼容故障树的顶事件发生概率进行计算,并对各最小割集的重要度进行计算。最后,利用蒙特卡洛仿真法对本文故障树的方法进行验证,证明方法的有效性,并根据最小割集重要度由大到小的顺序,对温压复合传感器故障原因进行有优先性的查找,确定故障模式与重要度最高的最小割集吻合,提高了电磁兼容故障诊断的效率。文章对装配在某型号轰炸机上供电系统中,存在电磁兼容故障的直流电压控制保护器进行电磁兼容故障树的建立。对于保护器内部保护电路与被保护电路的动态失效关系,采用动态逻辑门中的优先与门建立动态故障子树,对直流电压控制保护器总体电磁兼容故障树,进行动态子树与静态子树的结合分析,研究得到全部可能导致顶事件发生的最小割集,计算得到直流电压控制保护器的电磁兼容故障概率和最小割集重要度。使用蒙特卡洛仿真法与本文分析结果对比,验证本文方法的有效性,并结合对最小割集重要度的研究与大小排序,进行现场故障测试与查找,分析结果对故障查找定位有一定的指导价值,验证了方法的可行性。本文将故障树分析法这一安全系统工程重要的方法应用到电子设备的电磁兼容故障分析中,并引入动态故障树分析法,弥补传统静态故障树分析法的不足,根据仿真与实际故障查找的结果验证了分析方法的有效性与可行性,为电子设备的电磁兼容故障分析诊断提供了可靠的理论依据和分析方法。
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