基于模型的故障诊断技术

图书标准信息

• 作者 Steven、X.、Ding（史蒂文）、X. 著；郁军 译
• 出版社 电子工业出版社
• 出版时间 2016-10
• 版次 1
• ISBN 9787121300455
• 定价 135.00元
• 装帧 平装
• 开本 16开
• 纸张 胶版纸
• 页数 540页
• 字数 499千字
• 正文语种 简体中文
• 丛书 海军新军事变革丛书

【内容简介】

第一部分重点介绍了故障诊断与辨识（FDI）技术的基本概念和发展历程中的相关问题；构建基于观测器FDI框架的基本思路、主要问题与解决方法；技术系统建模；（系统动力学）结构故障检测、分离与辨识性质。第二部分分别阐述了基本的残差产生方法；理想的未知输入解耦；对未知输入具有鲁棒性的残差产生；对模型不确定性具有鲁棒性的残差产生。第三部分论述了基于范数残差评价与阈值计算；基于统计方法残差评价与阈值计算；基于范数和统计方法的综合。第四部分专题讨论了故障检测系统的综合设计、故障分离方案和故障辨识。

【作者简介】

郁军，海军工程大学管理工程系副教授，曾于潜艇部队担任部门长，后一直从事教学与科研工作，著有多部作品。 Steven X. Ding教授于1992年从德国杜伊斯堡大学获得电气工程博士学位，1992年至1994在德国莱茵金属有限公司担任研发工程师，1995年至2001年在德国森夫滕贝格的劳西茨应用科技大学担任控制工程教授，并于1998年至2000年担任该校副校长。自2001年以来，Steven X. Ding教授在杜伊斯堡-埃森大学担任控制工程教授和自动控制及复杂系统研究所所长，他的研究兴趣是基于模型和数据驱动的故障诊断、容错控制以及在工业过程中比如汽车系统、化学过程和可再生能源系统的应用。

【目录】

第一篇 绪论、基本概念与预备知识

 

第 1 章 绪论 ............................................................................................... 1

 

1.1 故障诊断技术的基本概念 ........................................................... 2

 

1.2 历史发展和一些相关问题 ........................................................... 6

 

1.3 小结和参考文献 ........................................................................... 9

 

第 2 章 基于观测器 FDI 框架中的基本思想、主要论题及工具 .......... 11

 

2.1 关于基于观测器的残差生成器框架 ........................................... 11

 

2.2 未知输入解耦与故障隔离论题 ................................................. 12

 

2.3 基于观测器 FDI 框架中的鲁棒性论题 ..................................... 14

 

2.4 关于奇偶空间 FDI 框架 ............................................................. 15

 

2.5 残差评价与阈值计算 ................................................................. 16

 

2.6 FDI 系统综合与设计 .................................................................. 17

 

2.7 小结和参考文献 ......................................................................... 17

 

第 3 章 技术系统的建模 ......................................................................... 19

 

3.1 标称系统的行为描述 ................................................................. 20

 

3.2 互质分解技术 ............................................................................. 21

 

3.3 扰动系统的描述 ......................................................................... 23

 

3.4 包含模型不确定性的系统模型描述 .......................................... 24

 

3.5 故障建模 ..................................................................................... 25

 

3.6 闭环反馈控制系统中的故障建模 .............................................. 28

 

3.7 基准示例 ..................................................................................... 30

 

3.8 小结和参考文献 ......................................................................... 49

 

第 4 章 结构的故障可检测性、可隔离性和可辨识性 ........................... 51

 

4.1 结构的故障可检测性 ................................................................. 51

 

4.2 激励和充分激励系统 ................................................................. 57

 

4.3 结构的故障可隔离性 ................................................................. 58

 

4.4 结构的故障可辨识性 ................................................................. 66

 

4.5 小结和参考文献 ......................................................................... 68

 

第二篇 残差生成

 

第 5 章 基本的残差生成方法 .................................................................. 70

 

5.1 解析冗余 ..................................................................................... 71

 

5.2 残差与残差生成器的参数化 ..................................................... 74

 

5.3 残差生成器设计与运用的有关问题 .......................................... 78

 

5.4 故障检测滤波器 ......................................................................... 79

 

5.5 诊断观测器策略 ......................................................................... 81

 

5.6 奇偶空间方法 ............................................................................. 99

 

5.7 相互联系、比较和注释 ........................................................... 105

 

5.8 小结和参考文献 ....................................................................... 117

 

第 6 章 完美未知输入解耦 .................................................................... 119

 

6.1 问题数学描述 ........................................................................... 119

 

6.2 PUIDP 的存在条件 ................................................................... 121

 

6.3 频域方法 ................................................................................... 130

 

6.4 UIFDF 设计 .............................................................................. 133

 

6.5 UIDO 设计 ................................................................................ 146

 

6.6 未知输入奇偶空间方法 ........................................................... 160

 

6.7 替代策略 — 零矩阵方法 ........................................................ 160

 

6.8 最小阶残差生成器 ................................................................... 161

 

6.9 小结和参考文献 ....................................................................... 167

 

第 7 章 对未知输入具有增强鲁棒性的残差生成 ................................ 169

 

7.1 数学和控制理论预备知识 ....................................................... 170

 

7.2 基于 Kalman 滤波器的残差生成 ............................................. 184

 

7.3 UI—分布矩阵的逼近