《基於模型的故障診斷技術》是2016年電子工業出版社出版的圖書，作者是（德） Steven X. Ding。
基本介紹
- 書名：基於模型的故障診斷技術
- 作者：（德） Steven X. Ding
- 譯者：郁軍、張永祥、張獻
- ISBN：9787121300455
- 頁數：540頁
- 出版社：電子工業出版社
- 出版時間：2016-10
- 開本：16開
- 千 字 數：499
- 版 次：01-01
內容簡介,目錄,
內容簡介
第一部分重點介紹了故障診斷與辨識（FDI）技術的基本概念和發展歷程中的相關問題；構建基於觀測器FDI框架的基本思路、主要問題與解決方法；技術系統建模；（系統動力學）結構故障檢測、分離與辨識性質。第二部分分別闡述了基本的殘差產生方法；理想的未知輸入解耦；對未知輸入具有魯棒性的殘差產生；對模型不確定性具有魯棒性的殘差產生。第三部分論述了基於範數殘差評價與閾值計算；基於統計方法殘差評價與閾值計算；基於範數和統計方法的綜合。第四部分專題討論了故障檢測系統的綜合設計、故障分離方案和故障辨識。
目錄
第一篇 緒論、基本概念與預備知識
第 1 章 緒論 ............................................................................................... 1
1.1 故障診斷技術的基本概念 ........................................................... 2
1.2 歷史發展和一些相關問題 ........................................................... 6
1.3 小結和參考文獻 ........................................................................... 9
第 2 章 基於觀測器 FDI 框架中的基本思想、主要論題及工具 .......... 11
2.1 關於基於觀測器的殘差生成器框架 ........................................... 11
2.2 未知輸入解耦與故障隔離論題 ................................................. 12
2.3 基於觀測器 FDI 框架中的魯棒性論題 ..................................... 14
2.4 關於奇偶空間 FDI 框架 ............................................................. 15
2.5 殘差評價與閾值計算 ................................................................. 16
2.6 FDI 系統綜合與設計 .................................................................. 17
2.7 小結和參考文獻 ......................................................................... 17
第 3 章 技術系統的建模 ......................................................................... 19
3.1 標稱系統的行為描述 ................................................................. 20
3.2 互質分解技術 ............................................................................. 21
3.3 擾動系統的描述 ......................................................................... 23
3.4 包含模型不確定性的系統模型描述 .......................................... 24
3.5 故障建模 ..................................................................................... 25
3.6 閉環反饋控制系統中的故障建模 .............................................. 28
3.7 基準示例 ..................................................................................... 30
3.8 小結和參考文獻 ......................................................................... 49
第 4 章 結構的故障可檢測性、可隔離性和可辨識性 ........................... 51
4.1 結構的故障可檢測性 ................................................................. 51
4.2 激勵和充分激勵系統 ................................................................. 57
4.3 結構的故障可隔離性 ................................................................. 58
4.4 結構的故障可辨識性 ................................................................. 66
4.5 小結和參考文獻 ......................................................................... 68
第二篇 殘差生成
第 5 章 基本的殘差生成方法 .................................................................. 70
5.1 解析冗餘 ..................................................................................... 71
5.2 殘差與殘差生成器的參數化 ..................................................... 74
5.3 殘差生成器設計與運用的有關問題 .......................................... 78
5.4 故障檢測濾波器 ......................................................................... 79
5.5 診斷觀測器策略 ......................................................................... 81
5.6 奇偶空間方法 ............................................................................. 99
5.7 相互聯繫、比較和注釋 ........................................................... 105
5.8 小結和參考文獻 ....................................................................... 117
第 6 章 完美未知輸入解耦 .................................................................... 119
6.1 問題數學描述 ........................................................................... 119
6.2 PUIDP 的存在條件 ................................................................... 121
6.3 頻域方法 ................................................................................... 130
6.4 UIFDF 設計 .............................................................................. 133
6.5 UIDO 設計 ................................................................................ 146
6.6 未知輸入奇偶空間方法 ........................................................... 160
6.7 替代策略 — 零矩陣方法 ........................................................ 160
6.8 最小階殘差生成器 ................................................................... 161
6.9 小結和參考文獻 ....................................................................... 167
第 7 章 對未知輸入具有增強魯棒性的殘差生成 ................................ 169
7.1 數學和控制理論預備知識 ....................................................... 170
7.2 基於 Kalman 濾波器的殘差生成 ............................................. 184
7.3 UI—分布矩陣的逼近 ........................................................... 188
7.4 魯棒性、故障靈敏性和性能指標 ............................................ 194
7.5 奇偶矩陣與向量的最優選擇 ................................................... 197
7.6 H∞ 最優故障辨識策略 ............................................................. 213
7.7 殘差生成器的H2 / H2設計 ....................................................... 214
7.8 H2 / H2設計與最優選擇奇偶向量之間的關係 ....................... 218
7.9 LMI 輔助設計 FDF .................................................................. 225
7.10 統一解 ..................................................................................... 248
7.11 一般形式的統一解 ................................................................. 254
7.12 小結和參考文獻 ..................................................................... 263
第 8 章 對模型不確定性具有增強魯棒性的殘差生成 ......................... 266
8.1 預備知識 ................................................................................... 267
8.2 模型不確定性變換為未知輸入 ............................................... 269
8.3 參考模型策略 ........................................................................... 271
8.4 凸多面體不確定性系統的殘差生成 ........................................ 279
8.5 隨機不確定系統的殘差生成 ................................................... 286
8.6 小結和參考文獻 ....................................................................... 300
第三篇 殘差評價和閾值計算
第 9 章 基於範數的殘差評價和閾值計算 ............................................ 302
9.1 預備知識 ................................................................................... 303
9.2 基本概念 ................................................................................... 305
9.3 標準評價函式 ........................................................................... 306
9.4 閾值設定的基本思想和問題構成 ............................................ 309
9.5 J th, RMS ,2 的計算 ........................................................................... 313
9.6 J th, peak,peak的計算 ........................................................................ 320
9.7 J th, RMS ,2的計算 ........................................................................... 326
9.8 閾值生成器 ............................................................................... 332
9.9 小結和參考文獻 ....................................................................... 335
第 10 章 基於統計法的殘差評價和閾值設定 ...................................... 336
10.1 引言 ......................................................................................... 336
10.2 統計方法的基本知識 ............................................................. 336
10.3 閾值計算的準則 ..................................................................... 346
10.4 GLR 檢驗法的套用 ................................................................ 350
10.5 小結和參考文獻 ..................................................................... 360
第 11 章 基於範數與統計法的綜合 ...................................................... 362
11.1 具有確定性擾動隨機系統中的殘差評價 .............................. 362
11.2 隨機不確定系統的殘差評價策略 .......................................... 371
11.3 機率魯棒性技術輔助的閾值計算 .......................................... 384
11.4 小結和參考文獻 ..................................................................... 393
第四篇 故障檢測、隔離與識別策略
第 12 章 故障檢測系統的綜合設計 ...................................................... 395
12.1 虛警率與故障檢測率 ............................................................. 396
12.2 給定虛警率的故障可檢測性最大化 ...................................... 400
12.3 給定故障檢測率的虛警數量最小化 ...................................... 415
12.4 隨機系統的套用 ..................................................................... 427
12.5 小結和參考文獻 ..................................................................... 429
第 13 章 故障隔離方案 ......................................................................... 431
13.1 基本知識 ................................................................................. 432
13.2 頻域方法 ................................................................................. 439
13.3 故障隔離濾波器設計 ............................................................. 441
13.4 故障隔離的代數方法 ............................................................. 457
13.5 利用殘差生成器組的故障隔離 ............................................. 463
13.6 小結和參考文獻 ..................................................................... 471
第 14 章 故障識別 ................................................................................. 473
14.1 故障識別濾波器與完美故障識別 .......................................... 474
14.2 具有附加信息的 FIF 設計 ...................................................... 478
14.3 關於最優故障識別問題 ......................................................... 481
14.4 對加權矩陣作用的研究 ......................................................... 483
14.5 FIF 設計方法 .......................................................................... 489
14.6 小結和參考文獻 ..................................................................... 494
參考文獻 ................................................................................................... 496
