前言
随着电子产品使用环境越来越严酷,电路的复杂程度越来越高,集成电路制造工艺水平日益提高、特征尺寸日益缩小,使电路的可控性和可观测性降低,电路故障诊断的难度也日益加大,从而影响了大规模集成电路和包含电子电路的仪器设备的可靠性和安全性。
为保证现代设备的安全和可靠运行,需要采用先进的可测性设计和故障诊断方法。通过高精度和高覆盖率的测试,及时掌握集成电路或设备的技术指标;通过准确的故障诊断,及时地对集成电路或设备所处状态做出判断,争取做到预防和消除故障,提高其运行的可靠性。
在超大规模、高密度集成电路高速发展的今天,可测试性(本书简称为可测性)设计与智能故障诊断的应用越来越广泛,也越来越重要。因此,这就更需要与时俱进,不断融入新理论、新技术、新方法,以满足日益增长的测试与诊断需要。
本书主要从理论和应用方法两个方面对可测性设计与智能故障诊断进行研究:可测性设计部分给出了一些设计方法和技巧;故障诊断理论部分则融入非线性泛函、信息融合和人工智能等知识和方法,以期解决非线性电路的多、软故障诊断,提高诊断的准确率和效率。
本书还针对MIMO非线性模拟电路故障诊断的难点问题进行了探讨,如第6章对MIMO非线性模拟电路的沃尔泰拉核建模、智能特征提取及故障诊断理论和方法进行了研究,给出了电路的参数建模和非参数建模的方法,并提供范例。
作者专注智能故障诊断和可测性设计方向的研究18年,主持完成的相关项目有国家自然基金、省自然基金(2项)及市科技攻关、市科技成果转化及中小企业创新基金等,参加完成导师张礼勇教授主持的相关省攻关和市攻关项目等。本书对包括上述项目成果在内的长期研究积累进行了梳理,总结了项目的主要理论和技术成果。本书第8章和第9章可测性设计部分采纳了课题组成员哈尔滨工业大学刘思久教授带领研究生郑春平等研发的边界扫描系统设计案例,以阐明测试系统的设计思路和方法。在此向他们表示衷心的感谢!
本书还借鉴了同行专家们的很多研究成果,以使本书内容更加系统、完整。在此谨向杨士元教授、陈光教授、何怡刚教授等专家们表示衷心的感谢!同时,也向为本书编撰提供帮助的吴海滨院长、张旭辉教授、刘煜坤教授等表示衷心的感谢!还要感谢彭旺林、刘雨、吴伦慧、刘国建等研究生为本书撰写提供的帮助!更要感谢国家科学技术学术著作出版基金的资助!本书的出版还得到了机械工业出版社领导和编辑老师们的大力支持和帮助,在此深表感谢!
作者希望通过本书抛砖引玉,为该领域理论和技术的发展提供思路和一点点帮助。由于水平和时间有限,疏漏和不足之处在所难免,希望同行专家不吝赐教,批评指正。谢谢!
作者于哈尔滨理工大学