专利名称：一种基于相邻单元双故障的产品测试方法
技术领域：
本发明方法涉及一种基于相邻单元双故障的产品测试方法，属于测试性技术领域。
背景技术：
相关性理论是目前广泛应用于测试性设计领域的重要方法。相关性理论基于单故障假设，在系统的相关性图示模型的基础上建立系统故障单元与测试的相关性模型，通过相关性推理，优选出测试序列，得到优化的诊断策略。通过该理论方法可以快速高效地制定诊断策略，实现对系统故障的快速诊断。在工程实际中，系统往往有多个故障发生，诊断起来相对复杂，原有成熟的基于单故障假设的诊断方法并不适用多故障领域。系统实际工作时经常伴有两个相邻单元同时发生故障的情况，即相邻单元双故障。目前，针对相邻单元双故障的多故障模式还没有有效的诊断能力评估与诊断策略建立方法。
发明内容
本发明方法的目的是为了解决上述问题，提出了一种基于相邻单元双故障的产品测试方法，在相关性图示模型和系统相关性矩阵基础上，采用相邻单元双故障识别出系统全部的相邻单元双故障集合，根据相邻单元双故障集合和系统相关性矩阵获取相邻单元双故障相关性矩阵，依据建立的相邻单元双故障相关性矩阵评估系统的诊断能力，优选出故障检测与隔离用测试，并建立相邻单元双故障的检测与隔离诊断策略，然后应用诊断策略， 进行产品测试。本发明是一种基于相邻单元双故障的产品测试方法，包括以下具体步骤步骤一根据系统的相关性模型，建立系统的相邻单元双故障集合；步骤二 建立系统的相邻单元双故障相关性矩阵并进行简化，得到简化矩阵；步骤三评估系统的相邻单元双故障诊断能力；步骤四优选故障检测用测试，建立相邻单元双故障的检测策略；步骤五优选故障隔离用测试，建立相邻单元双故障的隔离策略；步骤六进行产品测试。本发明的优点在于(1)本发明在系统的相关性模型基础上，将单故障的系统故障诊断理论扩展到相邻单元双故障的多故障模式中，通过建立相邻单元双故障，给出系统相邻单元双故障的识别方法，建立了系统相邻单元双故障相关性矩阵；(2)本发明给出了系统相邻单元双故障的评估模型，能够在优选相邻单元双故障测试的基础上快速制定系统相邻单元双故障的诊断策略；(3)本发明填补了系统多故障模式中相邻单元双故障的诊断能力评估与诊断策略建立方法的空白。
图1本发明方法的流程；图2本发明实施例建立系统的相邻单元双故障相关性矩阵的流程；图3本发明实施例优选相邻单元双故障检测用测试的流程；图4本发明实施例优选相邻单元双故障隔离用测试的流程；图5本发明实施例某汽车检测装置的相关性图示模型。
具体实施例方式下面将结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。本发明的前提为已知系统(产品)的相关性图示模型和基于单故障假设的系统相关性矩阵，此外，本发明不考虑可靠性和测试费用对优选测试及制定诊断策略的影响。本发明是一种基于相邻单元双故障的产品测试方法，流程如图1所示，包括以下几个具体步骤步骤一根据系统的相关性模型，建立系统的相邻单元双故障集合；系统的相邻单元双故障集合为CF = {cfr|r = 1 t}(1)式中，CF表示系统的相邻单元双故障集合；Cf；表示第r组相邻单元双故障，相邻单元双故障是一组相邻单元同时发生故障的情况，一组相邻单元双故障对应于一组相邻单元cf，cf = (fg，fh)，其中fg、fh表示任意两个相邻的故障单元，如果fg，fh e F, F表示系统的故障单元集，且fg*fh的输入输出分别是、、&、々、&，当满足^ =JfMPfh =、时，称 cf为一组相邻单元；t表示相邻单元双故障的总数。其中，相邻单元双故障所属系统仅考虑两种状态①正常状态，系统组成单元全部正常，无故障；②故障状态，系统有且只有一组相邻单元同时发生故障。建立系统的相邻单元双故障集合的具体步骤如下(1)根据系统的相关性图示模型，找到一条带箭头的有向线段；(2)连接有向线段首尾的两个故障单元构成一个相邻单元双故障，将其添加到邻单元双故障集合中；(3)重复步骤(1)和O)，直到遍历所有的有向线段找出有所的相邻单元双故障为止；(4)将相邻单元双故障集合中相同的相邻单元双故障合并成一个相邻单元双故障，得到最终的相邻单元双故障集合。其中，识别出的系统相邻单元双故障集合采用表1所示表格进行描述，包含序号、 相邻单元双故障、简化表示三项内容。表1系统的相邻单元双故障
序号相邻单元双故障描述简化表示 步骤二 建立系统的相邻单元双故障相关性矩阵并进行简化，得到简化矩阵；
(1)建立系统的相邻单元双故障相关性矩阵；相邻单元双故障相关性矩阵为Dc = R(CF, Τ)(2)式中，Dc表示相邻单元双故障相关性矩阵；CF表示相邻单元双故障相关性矩阵的相邻单元双故障集合；T表示相邻单元双故障相关性矩阵的测试集合，T = {tj|j = 1 n}， tj表示第j个测试，η表示测试的总数；R表示相邻单元双故障与测试相关性关系的集合，R ={drJ I r = 1 t，j = 1 η}，、表示相邻单元双故障cf；与测试、的相关性关系，如果满足下列条件Vtj G T,3 (drj =1)^> (dg + dh] = 1)(3)与yt} G Τ,3 (ds + dh] =1)^> { η = 1)(4)则Cf,与、相关，即屯=dgJ+dhJ,从而得到相邻单元与测试的相关性关系。其中， “ + ”表示逻辑或运算，dgJ表示fg与、的相关性关系，dhJ表示fh与、的相关性关系。根据已知的系统相关性矩阵和步骤一中获得的相邻单元双故障集合，建立系统的相邻单元双故障相关性矩阵，流程如图2所示，具体步骤如下(a)根据相邻单元双故障集合与测试，建立一个空白的相邻单元双故障相关性矩阵；(b)从相邻单元双故障矩阵中选择一行空白行；(c)找出所选空白行中相邻单元双故障的两个故障单元在系统相关性矩阵中对应的行向量；(d)将两个行向量的元素依次进行或运算，得到新的行向量；(e)将新的行向量填入所选的空白行；(f)若相邻单元双故障矩阵存在空白行，则转到步骤(b)，直到相邻单元双故障矩阵中所有空白行处理完毕为止，最后得到系统的相邻单元双故障相关性矩阵。(2)简化系统的相邻单元双故障相关性矩阵，得到简化矩阵；对上一步获得的相邻单元双故障相关性矩阵进行简化，得到简化的相邻单元双故障相关性矩阵，具体简化步骤如下(i)识别相邻单元双故障模糊组，其中，相邻单元双故障模糊组对应于相关性矩阵中相同的两组或多组相邻单元双故障行，将模糊组中的元素合并成为一行，直到所有的模糊组合并完成为止；其中，同一模糊组中，不同的相邻单元用“ I，，隔开。(ii)识别冗余的测试组，即识别相关性矩阵中相同的两列或多列，将冗余测试组中的元素合并成为一列，直到所有的冗余测试组合并完成为止。其中，同一冗余测试组中，不同的测试用“ I ”隔开。步骤三评估系统的相邻单元双故障诊断能力；系统相邻单元双故障诊断能力的评估参数如下(a)相邻单元双故障检测率相邻单元双故障检测率是指能检测到的相邻单元双故障(即相邻单元)数目和相邻单元双故障总数目之比，用百分数表示，为
权利要求
1. 一种基于相邻单元双故障的产品测试方法，其特征在于，包括以下几个具体步骤 步骤一根据系统的相关性模型，建立系统的相邻单元双故障集合； 系统的相邻单元双故障集合为 CF = {cfr |r = 1 t}(1)式中，CF表示系统的相邻单元双故障集合；cf；表示第r组相邻单元双故障，相邻单元双故障为一组相邻单元同时发生故障的情况，一组相邻单元双故障对应于一组相邻单元 cf,cf =江8，。，其中。、4表示任意两个相邻的故障单元，如果。4曰？，？表示系统的故障单元集，且fjPfh的输入输出分别是\、％、&、&，当满足°4 =JfMPfh =、时，cf为一组相邻单元；t表示相邻单元双故障的总数；其中，相邻单元双故障所属系统仅考虑两种状态①正常状态，系统组成单元全部正常，无故障；②故障状态，系统有且只有一组相邻单元同时发生故障；步骤二 建立系统的相邻单元双故障相关性矩阵并进行简化，得到简化矩阵；(1)建立系统的相邻单元双故障相关性矩阵相邻单元双故障相关性矩阵为Dc = R(CF, Τ)(2)式中，D。表示相邻单元双故障相关性矩阵；CF表示相邻单元双故障相关性矩阵的相邻单元双故障集合；T表示相邻单元双故障相关性矩阵的测试集合，T = {tj I j = 1 n}，tj 表示第j个测试，η表示测试的总数；R表示相邻单元双故障与测试相关性关系的集合，R = {drJ I r = 1 t，j = 1 η}，表示相邻单元双故障cf；与测试、的相关性关系，如果满足下列条件Wy G T,3 (drj = 1) 二(dg + dh] = 1)(3)与Mt^T^{dg+dh] Hj=I)(4)则cf；与、相关，即屯=dgJ+dhJ,从而得到相邻单元与测试的相关性关系；其中，“ + ” 表示逻辑或运算，dgJ表示fg与、的相关性关系，dhJ表示fh与、的相关性关系；(2)简化系统的相邻单元双故障相关性矩阵，得到简化矩阵；对上一步获得的相邻单元双故障相关性矩阵进行简化，得到简化的相邻单元双故障相关性矩阵；步骤三评估系统的相邻单元双故障诊断能力； 系统相邻单元双故障诊断能力的评估参数为(a)相邻单元双故障检测率；相邻单元双故障检测率是指能检测到的相邻单元双故障；数目和相邻单元双故障总数目之比，用百分数表示，为AFDR = χ 100%(5)Uaf式中AFDR表示相邻单元双故障检测率；Uaf表示系统中相邻单元双故障的总数目；Uafd 表示选用测试能检测的相邻单元双故障的数目；(b)相邻单元双故障隔离率；相邻单元双故障隔离率是指能唯一隔离的相邻单元双故障数目与检测到的相邻单元双故障数目之比，用百分数表示，为
2.根据权利要求1所述的一种基于相邻单元双故障的产品测试方法，其特征在于，所述的步骤一具体为(1)根据系统的相关性图示模型，找到一条带箭头的有向线段；(2)连接有向线段首尾的两个故障单元构成一个相邻单元双故障，将其添加到邻单元双故障集合中；(3)重复步骤(1)和O)，直到遍历所有的有向线段找出有所的相邻单元双故障为止；(4)将相邻单元双故障集合中相同的相邻单元双故障合并成一个相邻单元双故障，得到最终的相邻单元双故障集合。
3.根据权利要求1所述的一种基于相邻单元双故障的产品测试方法，其特征在于，所述的步骤二(1)具体为(a)根据相邻单元双故障集合与测试，建立一个空白的相邻单元双故障相关性矩阵；(b)从相邻单元双故障矩阵中选择一行空白行；(c)找出所选空白行中相邻单元双故障的两个故障单元在系统相关性矩阵中对应的行向量；(d)将两个行向量的元素依次进行或运算，得到新的行向量；(e)将新的行向量填入所选的空白行；(f)若相邻单元双故障矩阵存在空白行，则转到步骤(b)，直到相邻单元双故障矩阵中所有空白行处理完毕为止，最后得到系统的相邻单元双故障相关性矩阵。
4.根据权利要求1所述的一种基于相邻单元双故障的产品测试方法，其特征在于，所述的步骤二(2)具体为(i)识别相邻单元双故障模糊组，其中，相邻单元双故障模糊组对应于相关性矩阵中相同的两组或多组相邻单元双故障行，将模糊组中的元素合并成为一行，直到所有的模糊组合并完成为止；其中，同一模糊组中，不同的相邻单元用“ I，，隔开；( )识别冗余的测试组，即识别相关性矩阵中相同的两列或多列，将冗余测试组中的元素合并成为一列，直到所有的冗余测试组合并完成为止； 其中，同一冗余测试组中，不同的测试用“ I，，隔开。
5.根据权利要求1所述的一种基于相邻单元双故障的产品测试方法，其特征在于，所述的步骤三具体为①统计系统的相邻单元双故障相关性矩阵的行数，即获得系统相邻单元双故障的总数目 Uaf ；②统计系统的相邻单元双故障相关性矩阵的非全零行数，即获得测试能检测的相邻单元双故障的数目Uafd ；③通过公式( 获取得到相邻单元双故障的检测率；④统计简化矩阵中模糊度为1且非全零的行数，即获得测试能唯一隔离的相邻单元双故障的数目Uafi ；⑤通过公式(6)获取得到相邻单元双故障的隔离率。
6.根据权利要求1所述的一种基于相邻单元双故障的产品测试方法，其特征在于，所述的步骤四(b)的检测策略通过表格1进行描述，具体为 表1相邻单元双故障检测表
7.根据权利要求1所述的一种基于相邻单元双故障的产品测试方法，其特征在于，所述的步骤五(b)的隔离策略通过表格2进行描述，具体为 表2相邻单元双故障隔离表
8.根据权利要求1所述的一种基于相邻单元双故障的产品测试方法，其特征在于，所述的步骤六具体为(1)将产品的相邻单元双故障检测策略应用到产品中，得到产品的检测结果；(2)若检测结果正常，且产品不存在不可检测的相邻单元双故障，则不再继续；(3)若检测结果正常，且产品存在不可检测的相邻单元双故障，则记录备案，等待进一步分析；(4)若检测结果不正常，则启动产品的相邻单元双故障隔离程序，将产品的相邻单元双故障隔离策略应用到产品中，得到产品的隔离结果。
全文摘要
本发明公开了一种基于相邻单元双故障的产品测试方法，包括以下具体步骤步骤一根据系统的相关性模型，建立系统的相邻单元双故障集合；步骤二建立系统的相邻单元双故障相关性矩阵并进行简化，得到简化矩阵；步骤三评估系统的相邻单元双故障诊断能力；步骤四优选故障检测用测试，建立相邻单元双故障的检测策略；步骤五优选故障隔离用测试，建立相邻单元双故障的隔离策略；步骤六进行产品测试。本发明在系统的相关性模型基础上，将单故障的系统故障诊断理论扩展到相邻单元双故障的多故障模式中，通过建立相邻单元双故障，给出系统相邻单元双故障的识别方法，建立了系统相邻单元双故障相关性矩阵。
文档编号G06F19/00GK102306238SQ201110205818
公开日2012年1月4日 申请日期2011年7月22日 优先权日2011年7月22日
发明者李海伟, 王璐, 石君友 申请人:北京航空航天大学