基于相关性模型的故障检测与优化设计方法及商业化工具软件介绍

相关性模型的概念最早出现于20世纪50年代，由美国DSI公司的创始人De Paul从20世纪60年代开始，首先将此理论应用于武器装备的诊断开发。相关性模型是一种以相关性推理为基础，按照故障被发现的过程来设计故障检测和隔离的方法。由于可以直接用于解决故障检测和隔离问题，相关性模型在测试性与诊断设计、系统工程、维修性设计、可靠性设计等领域得到广泛应用。在GJB 2547A—1995中将建立相关性模型作为一项工作项目，并列举了相关性图示模型和相关性数学模型及多信号流图模型，给开展基于相关性模型的测试性设计分析提供了支持。在全测试环境人工智能交换与服务（IEEE 1232）标准中定义了基于相关性的诊断推理模型（DIM）与诊断树模型（FTM），提供了一种便于计算机处理的相关性模型语言。目前，支持基于相关性模型的测试性设计与分析的商业化工具软件主要有TEAMS和eXpress。

基于相关性模型的测试性设计与分析工作的主要内容如图3-44所示。

图3-44　基于相关性模型的测试性设计与分析工作的主要内容

相关性模型是表达单元（或单元故障）与测试相关性逻辑关系的模型，有相关性图示模型和相关性数学模型。相关性图示模型可以直观地展现单元与测试之间的关系，而相关性数学模型用矩阵方式描述了单元与测试间的相关性。进行基于相关性模型的测试性设计与分析时，一般是在建立相关性数学模型的基础上，进行简化及测试点优选，最后得到诊断策略，包括诊断树与故障字典。通过相关性建模和分析，可以预计出诊断策略的FDR和FIR。(www.xing528.com)

当预计结果不满足测试性要求时，可以通过调整/增补测试点，或者对系统的功能和结构进行重新划分等方式进行设计优化。最后，利用诊断策略可以直接建立用于BIT或ATE的诊断算法，或者建立用于人工测试的诊断流程。

基于相关性模型的测试性设计与分析工作可以在系统的初步设计阶段开展，随着设计的深入，应该逐步迭代该项工作，不断细化模型，以反映系统的变化。