智能故障诊断与容错控制

第1章 绪论

1.1 智能故障诊断与容错控制的有关概念

1.2 智能故障诊断与容错控制的目的和意义

1.3 智能故障诊断与容错控制的研究内容

1.4 智能故障诊断与容错控制的研究方法

1.5 智能故障诊断与容错控制的国内外研究概况

1.6 本书的结构体系和特色

1.7 小结

参考文献

第2章 智能故障诊断与容错控制的构成

2.1 智能故障诊断与容错控制的基本结构

2.2 智能故障诊断与容错控制的构成原理

2.3 智能故障诊断与容错控制的构成方法

2.4 智能故障诊断与容错控制的评价指标

2.5 小结

参考文献

第3章 智能故障诊断与容错控制方案

3.1 基于状态反馈的故障诊断与容错控制

3.2 基于故障补偿的故障诊断与容错控制

3.3 基于多模冗余的故障诊断与容错控制

3.4 基于功能模块的故障诊断与容错控制

3.5 基于神经网络的故障诊断与容错控制

3.6 基于专家系统的故障诊断与容错控制

3.7 小结

参考文献

第4章 智能故障诊断与容借控制策略

4.1 瞬时故障的消除

4.2 多模块并行诊断决策

4.3 故障自适应学习控制

4.4 故障自适应补偿控制

4.5 故障自适应重构控制

4.6 小结

参考文献

第5章 智能故障诊断与容错控制的实现方法

5.1 故障信号检测

5.2 故障特征识别

5.3 故障状态预测

5.4 故障维修决策

5.5 故障容错控制

5.6 小结

参考文献

第6章 模糊故障诊断与容错控制

6.1 模糊故障诊断原理

6.2 模糊故障诊断方法

6.3 模糊故障容错控制

6.4 几个问题的处理方法

6.5 小结

参考文献

第7章 专家系统故障诊断与容错控制

7.1 专家系统概述

7.2 专家系统故障诊断原理

7.3 专家系统故障诊断方法

7.4 专家系统故障容错控制

7.5 翼型风不洞运行过程故障诊断与容错控制

7.6 小结

参考文献

第8章 神经网络故障诊断与容错控制

……

第9章 信息融合故障诊断与容错控制

第10章 智能故障诊断与容错控制

第11章 智能结构故障诊断与容错控制

第12章 BIT故障诊断与容错控制

第13章 集成化妆故障诊断与容错控制

第14章 网络化故障诊断与容错控制

本书系统地阐述了智能故障诊断与容错控制的基本理论和方法：主要内容包括智能故障诊断与容错控制的构成原理、构成方法、控制方案、控制策略及其实现技术，同时对模糊、专家系统、控制方案、控制策略及其实现技术，同时对模糊、专家系统、神经网络、信息融合、智能体、智能结构、BIT、集成化和网络化智能故障诊断与容错控制方法也分别做了介绍。

本书可作为高等院校工业自动化、设备工程、安全工程、机械电子工程、控制科学与工程等专业高年级学生和研究生的教材或教学参考书，也可供广大科技工作者和从事过程控制、故障诊断、武器装备使用与维护等人员参考。

《故障诊断与容错控制系统的数据驱动设计》介绍了基本的统计过程监控、故障诊断和控制方法，并介绍了适应动态工业过程需求的故障诊断与容错控制系统的先进数据驱动设计方案。随着对技术过程和资产的可靠性、可用性以及安全性的要求不断提高，过程监控和容错已成为自动化控制系统设计中的重要环节。

《故障诊断与容错控制系统的数据驱动设计》向读者展示了目前由于信息技术的迅猛发展，数据驱动和统计过程监控与控制的关键技术如何广泛应用于工业实践中来解决这些问题。

为了便于自主研究和实际应用，《故障诊断与容错控制系统的数据驱动设计》包含了重要的数学与控制理论知识以及相关工具。主要方案以算法形式给出，并在工业案例的系统中演示。

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《故障诊断与容错控制系统的数据驱动设计》旨在报告和鼓励控制工程技术的传播。控制技术的飞速发展对控制学科的各个领域产生影响。

《故障诊断与容错控制系统的数据驱动设计》为研究人员提供了一个机会，让他们在工业控制的各个方面展示新的工作成果。

《控制系统故障诊断与容错控制的分析和设计》一书讲的是随着人们认识世界的深人，改造世界的拓展，出现了一些大型复杂系统。这些系统规模大，造价高，一旦出现故障，其后果往往是灾难性的，因此要求这种系统具有极高的安全性和可靠性。如何及时发现系统中的故障并加以定位，当系统出现故障时能否使系统仍然安全可靠地工作且维持一定的性能，客观生产实践向人们提出了故障诊断与容错控制的问题。

故障诊断和容错控制技术作为提高系统的安全性、可靠性的重要手段，日益引起人们的重视，成为控制理论继分析与综合技术之后的又一主要内容。国内外每年都有大量的文献报道这方面的研究，且已经取得了许多有价值的成果，但由于问题的复杂性，故障诊断和容错控制是一门涉及自动控制理论、计算机科学、信号处理、数理统计、优化理论、人工智能等多学科的新型边缘学科，仍然存在许多有待进一步研究的问题。笔者一直从事故障诊断与容错控制的学术、科研和研究生教学工作，感到有必要对过去的工作加以总结，为相关的学习研究提供一些参考。因此我们总结了十余年来在控制系统故障诊断与容错控制领域的学术、科研和教学工作，写成此书，并经两届研究生试用，深得学生好评。现承蒙国防科技图书出版基金资助，使得此书能得以正式出版。我们深信，《控制系统故障诊断与容错控制的分析和设计》的出版对我国控制系统故障诊断与容错控制的研究必将起一定的推动作用。

本书共分7章：第1章介绍了风力发电技术的研究背景和意义，以及当前国内外在风电机组故障诊断与容错控制方面的研究现状；第2章建立了非线性变速变桨风力发电机的数学模型；第3章介绍了风电机组控制系统的故障分析方法；第4章考虑风电机组中的突发性故障和潜在故障，用假设检验和参数估计两种方法设计了相应的故障诊断算法；第5章介绍基于信号修正的容错控制算法，并对信号修正算法进行设计；第6章介绍了LPV容错控制方法；第7章介绍了SCADA数据采集和监控系统的应用范围、系统组成、功能描述及使用说明。书中涉及的一些标准和条例由于篇幅所限，没有一一列出，感兴趣的读者可以查阅能源行业标准和技术规范。