● 摘要
相关性矩阵是测试性设计分析中的一种重要关系模型，表达了故障与测试之间的相关关系，基于该矩阵可以完成故障检测与故障隔离能力的分析评价。本文借鉴相关性矩阵理论，研究建立了一种新的系统可诊断性定量分析方法。首先，总结分析了国内外可诊断性分析与评价技术的相关概念、评价参数、应用范围和评价方法的局限性；对故障可诊断性的核心要素进行了详细说明；给出了可诊断性的新定义，进行了固有可诊断性与使用可诊断性的划分，并与测试性概念进行对比；提出了可诊断性定量分析的技术框架。其次，详细设计了状态/故障—征兆关联矩阵对固有可诊断性进行建模，在此基础上进行了固有可诊断性评价，阐述了评价的原理，并分别定义了评价故障可检测能力和可分离能力的参数，包括：固有可检测度、固有可检测率、固有可分离度、固有可分离率及固有不可分离故障，建立了固有可诊断性评价的技术方案和流程。第三，考虑诊断模型，设计了故障—征兆—测试矩阵和测试—故障距离矩阵对使用可诊断性进行建模，定义了使用可诊断性的评价参数，包括：使用可检测度、使用可检测率、使用不可检测故障、使用可分离度、使用可分离率和使用不可分离故障，阐述了使用可诊断性定量评价的原理和评价流程；对比分析了使用可诊断性与测试性在故障检测与故障隔离上的异同点。第四，建立了可诊断性定量分析软件的功能与结构体系，在此基础上，进行软件的开发，包括信息输入与管理、固有可诊断性建模与评价、使用可诊断性建模与评价等功能。最后，以某制冷系统为案例，进行了固有可诊断性建模与定量分析、使用可诊断性建模与定量分析的应用，给出了具体的实现过程和结果，验证了理论方法的可行性和软件功能的正确性。