智能故障診斷與容錯控制

第1章 緒論

1.1 智能故障診斷與容錯控制的有關(guān)概念

1.2 智能故障診斷與容錯控制的目的和意義

1.3 智能故障診斷與容錯控制的研究內(nèi)容

1.4 智能故障診斷與容錯控制的研究方法

1.5 智能故障診斷與容錯控制的國內(nèi)外研究概況

1.6 本書的結(jié)構(gòu)體系和特色

1.7 小結(jié)

參考文獻(xiàn)

第2章 智能故障診斷與容錯控制的構(gòu)成

2.1 智能故障診斷與容錯控制的基本結(jié)構(gòu)

2.2 智能故障診斷與容錯控制的構(gòu)成原理

2.3 智能故障診斷與容錯控制的構(gòu)成方法

2.4 智能故障診斷與容錯控制的評價(jià)指標(biāo)

2.5 小結(jié)

參考文獻(xiàn)

第3章 智能故障診斷與容錯控制方案

3.1 基于狀態(tài)反饋的故障診斷與容錯控制

3.2 基于故障補(bǔ)償?shù)墓收显\斷與容錯控制

3.3 基于多模冗余的故障診斷與容錯控制

3.4 基于功能模塊的故障診斷與容錯控制

3.5 基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的故障診斷與容錯控制

3.6 基于專家系統(tǒng)的故障診斷與容錯控制

3.7 小結(jié)

參考文獻(xiàn)

第4章 智能故障診斷與容借控制策略

4.1 瞬時(shí)故障的消除

4.2 多模塊并行診斷決策

4.3 故障自適應(yīng)學(xué)習(xí)控制

4.4 故障自適應(yīng)補(bǔ)償控制

4.5 故障自適應(yīng)重構(gòu)控制

4.6 小結(jié)

參考文獻(xiàn)

第5章 智能故障診斷與容錯控制的實(shí)現(xiàn)方法

5.1 故障信號檢測

5.2 故障特征識別

5.3 故障狀態(tài)預(yù)測

5.4 故障維修決策

5.5 故障容錯控制

5.6 小結(jié)

參考文獻(xiàn)

第6章 模糊故障診斷與容錯控制

6.1 模糊故障診斷原理

6.2 模糊故障診斷方法

6.3 模糊故障容錯控制

6.4 幾個(gè)問題的處理方法

6.5 小結(jié)

參考文獻(xiàn)

第7章 專家系統(tǒng)故障診斷與容錯控制

7.1 專家系統(tǒng)概述

7.2 專家系統(tǒng)故障診斷原理

7.3 專家系統(tǒng)故障診斷方法

7.4 專家系統(tǒng)故障容錯控制

7.5 翼型風(fēng)不洞運(yùn)行過程故障診斷與容錯控制

7.6 小結(jié)

參考文獻(xiàn)

第8章 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)故障診斷與容錯控制

……

第9章 信息融合故障診斷與容錯控制

第10章 智能故障診斷與容錯控制

第11章 智能結(jié)構(gòu)故障診斷與容錯控制

第12章 BIT故障診斷與容錯控制

第13章 集成化妝故障診斷與容錯控制

第14章 網(wǎng)絡(luò)化故障診斷與容錯控制

本書系統(tǒng)地闡述了智能故障診斷與容錯控制的基本理論和方法：主要內(nèi)容包括智能故障診斷與容錯控制的構(gòu)成原理、構(gòu)成方法、控制方案、控制策略及其實(shí)現(xiàn)技術(shù)，同時(shí)對模糊、專家系統(tǒng)、控制方案、控制策略及其實(shí)現(xiàn)技術(shù)，同時(shí)對模糊、專家系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、信息融合、智能體、智能結(jié)構(gòu)、BIT、集成化和網(wǎng)絡(luò)化智能故障診斷與容錯控制方法也分別做了介紹。

本書可作為高等院校工業(yè)自動化、設(shè)備工程、安全工程、機(jī)械電子工程、控制科學(xué)與工程等專業(yè)高年級學(xué)生和研究生的教材或教學(xué)參考書，也可供廣大科技工作者和從事過程控制、故障診斷、武器裝備使用與維護(hù)等人員參考。

《故障診斷與容錯控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)驅(qū)動設(shè)計(jì)》介紹了基本的統(tǒng)計(jì)過程監(jiān)控、故障診斷和控制方法，并介紹了適應(yīng)動態(tài)工業(yè)過程需求的故障診斷與容錯控制系統(tǒng)的先進(jìn)數(shù)據(jù)驅(qū)動設(shè)計(jì)方案。隨著對技術(shù)過程和資產(chǎn)的可靠性、可用性以及安全性的要求不斷提高，過程監(jiān)控和容錯已成為自動化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的重要環(huán)節(jié)。

《故障診斷與容錯控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)驅(qū)動設(shè)計(jì)》向讀者展示了目前由于信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，數(shù)據(jù)驅(qū)動和統(tǒng)計(jì)過程監(jiān)控與控制的關(guān)鍵技術(shù)如何廣泛應(yīng)用于工業(yè)實(shí)踐中來解決這些問題。

為了便于自主研究和實(shí)際應(yīng)用，《故障診斷與容錯控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)驅(qū)動設(shè)計(jì)》包含了重要的數(shù)學(xué)與控制理論知識以及相關(guān)工具。主要方案以算法形式給出，并在工業(yè)案例的系統(tǒng)中演示。

《故障診斷與容錯控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)驅(qū)動設(shè)計(jì)》將引起過程與控制工程師、工程專業(yè)的學(xué)生和控制工程研究人員的興趣。

《故障診斷與容錯控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)驅(qū)動設(shè)計(jì)》旨在報(bào)告和鼓勵控制工程技術(shù)的傳播?？刂萍夹g(shù)的飛速發(fā)展對控制學(xué)科的各個(gè)領(lǐng)域產(chǎn)生影響。

《故障診斷與容錯控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)驅(qū)動設(shè)計(jì)》為研究人員提供了一個(gè)機(jī)會，讓他們在工業(yè)控制的各個(gè)方面展示新的工作成果。

《控制系統(tǒng)故障診斷與容錯控制的分析和設(shè)計(jì)》一書講的是隨著人們認(rèn)識世界的深人，改造世界的拓展，出現(xiàn)了一些大型復(fù)雜系統(tǒng)。這些系統(tǒng)規(guī)模大，造價(jià)高，一旦出現(xiàn)故障，其后果往往是災(zāi)難性的，因此要求這種系統(tǒng)具有極高的安全性和可靠性。如何及時(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中的故障并加以定位，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)能否使系統(tǒng)仍然安全可靠地工作且維持一定的性能，客觀生產(chǎn)實(shí)踐向人們提出了故障診斷與容錯控制的問題。

故障診斷和容錯控制技術(shù)作為提高系統(tǒng)的安全性、可靠性的重要手段，日益引起人們的重視，成為控制理論繼分析與綜合技術(shù)之后的又一主要內(nèi)容。國內(nèi)外每年都有大量的文獻(xiàn)報(bào)道這方面的研究，且已經(jīng)取得了許多有價(jià)值的成果，但由于問題的復(fù)雜性，故障診斷和容錯控制是一門涉及自動控制理論、計(jì)算機(jī)科學(xué)、信號處理、數(shù)理統(tǒng)計(jì)、優(yōu)化理論、人工智能等多學(xué)科的新型邊緣學(xué)科，仍然存在許多有待進(jìn)一步研究的問題。筆者一直從事故障診斷與容錯控制的學(xué)術(shù)、科研和研究生教學(xué)工作，感到有必要對過去的工作加以總結(jié)，為相關(guān)的學(xué)習(xí)研究提供一些參考。因此我們總結(jié)了十余年來在控制系統(tǒng)故障診斷與容錯控制領(lǐng)域的學(xué)術(shù)、科研和教學(xué)工作，寫成此書，并經(jīng)兩屆研究生試用，深得學(xué)生好評。現(xiàn)承蒙國防科技圖書出版基金資助，使得此書能得以正式出版。我們深信，《控制系統(tǒng)故障診斷與容錯控制的分析和設(shè)計(jì)》的出版對我國控制系統(tǒng)故障診斷與容錯控制的研究必將起一定的推動作用。

本書共分7章：第1章介紹了風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的研究背景和意義，以及當(dāng)前國內(nèi)外在風(fēng)電機(jī)組故障診斷與容錯控制方面的研究現(xiàn)狀；第2章建立了非線性變速變槳風(fēng)力發(fā)電機(jī)的數(shù)學(xué)模型；第3章介紹了風(fēng)電機(jī)組控制系統(tǒng)的故障分析方法；第4章考慮風(fēng)電機(jī)組中的突發(fā)性故障和潛在故障，用假設(shè)檢驗(yàn)和參數(shù)估計(jì)兩種方法設(shè)計(jì)了相應(yīng)的故障診斷算法；第5章介紹基于信號修正的容錯控制算法，并對信號修正算法進(jìn)行設(shè)計(jì)；第6章介紹了LPV容錯控制方法；第7章介紹了SCADA數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用范圍、系統(tǒng)組成、功能描述及使用說明。書中涉及的一些標(biāo)準(zhǔn)和條例由于篇幅所限，沒有一一列出，感興趣的讀者可以查閱能源行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范。