图书介绍
动态系统基于模型的鲁棒故障诊断PDF|Epub|txt|kindle电子书版本网盘下载
- JieChen,RonJ.Patton编著 著
- 出版社: 北京:国防工业出版社
- ISBN:9787118063325
- 出版时间:2009
- 标注页数:273页
- 文件大小:17MB
- 文件页数:284页
- 主题词:动态系统:不确定系统-鲁棒控制-故障诊断
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图书目录
第1章 绪论1
1.1研究背景1
1.1.1故障诊断的重要意义1
1.1.2故障诊断中的技术术语1
1.1.3智能容错控制中的故障诊断2
1.1.4基于模型的故障诊断2
1.1.5基于模型故障诊断中的鲁棒性问题4
1.2基于模型故障诊断的发展简史5
1.3本书概要10
第2章 基于模型故障检测与隔离的基本原理14
2.1引言14
2.2基于模型故障诊断的方法14
2.3在线故障诊断15
2.4故障系统建模16
2.5基于模型FDI中残差生成的一般结构18
2.6故障可检测性20
2.6.1故障可检测性条件20
2.6.2故障强可检测性条件22
2.7故障可隔离性条件22
2.7.1结构化残差集23
2.7.2固定方向性残差矢量24
2.7.3传感器与调节器故障隔离24
2.8残差生成方法25
2.8.1观测器方法26
2.8.2奇偶矢量(关系)法29
2.8.3因素分解法33
2.9基于模型FDI参数估计法34
2.10随机系统故障诊断35
2.11鲁棒性残差生成问题36
2.11.1关于干扰的鲁棒性37
2.11.2关于建模误差的鲁棒性38
2.11.3鲁棒FDI的讨论38
2.12鲁棒FDI中自适应阈值39
2.13基于模型FDI方法的可用性41
2.13.1观测器方法42
2.13.2奇偶关系方法42
2.13.3参数估计方法43
2.13.4可用性讨论43
2.14故障诊断技术的集成44
2.14.1故障诊断中的模糊逻辑技术44
2.14.2定性故障诊断技术45
2.14.3集成故障诊断系统46
2.15本章小结47
第3章 基于UIOs的鲁棒残差生成48
3.1引言48
3.2UIOs的理论与设计50
3.2.1UIOs的理论52
3.2.2UIOs的设计步骤56
3.3基于UIOs的鲁棒故障检测与隔离策略58
3.3.1基于UIOs的鲁棒故障检测策略58
3.3.2基于UIOs的鲁棒故障隔离策略59
3.3.3实例:化学反应装置中调节器故障的鲁棒检测与隔离61
3.4鲁棒故障检测滤波器与鲁棒方向性残差67
3.4.1故障检测滤波器的基本原理67
3.4.2干扰解耦故障检测滤波器与鲁棒故障隔离69
3.4.3喷气发动机系统传感器故障的鲁棒性隔离72
3.5不确定随机系统滤波与鲁棒故障诊断76
3.5.1具有未知干扰和噪声系统的最优观测器77
3.5.2鲁棒残差生成与故障检测80
3.5.3例子81
3.6本章小结83
第4章 基于观测器特征结构配置的鲁棒残差生成方法85
4.1引言85
4.2残差生成与残差响应86
4.3干扰解耦设计的一般原理87
4.3.1基于不变子空间的干扰解耦设计87
4.3.2基于特征结构配置的干扰解耦设计88
4.4干扰解耦的左特征矢量配置方法90
4.5鲁棒故障检测器设计的参数特征结构配置方法94
4.5.1鲁棒FDI设计的参数特征结构配置95
4.5.2例子96
4.6干扰解耦的右特征矢量配置方法99
4.7鲁棒残差生成中的最小拍设计102
4.8基于特征结构配置方法的两个例子104
4.9结论与讨论106
第5章 鲁棒残差生成中干扰分布矩阵的确定107
5.1引言107
5.2干扰分布矩阵的直接确定与优化108
5.2.1噪声与加性非线性109
5.2.2双线性系统109
5.2.3降阶模型110
5.2.4参数扰动110
5.2.5分布矩阵的低秩近似111
5.2.6有界不确定性113
5.3干扰与干扰分布矩阵的估计113
5.3.1干扰矢量估计的增广观测器方法114
5.3.2干扰分布矩阵的推导115
5.3.3干扰矢量估计的反卷积方法116
5.4多(变)工作点下最优干扰矩阵的确定119
5.5喷气发动机系统建模与FDI120
5.5.1喷气发动机系统故障诊断的研究背景120
5.5.2喷气发动机系统描述122
5.5.3直接计算与优化方法的应用123
5.5.4增广观测器方法的应用125
5.6本章小结129
第6章 基于多目标优化与基因算法的鲁棒残差生成器设计131
6.1引言131
6.2残差生成与性能指标132
6.2.1残差生成与响应132
6.2.2鲁棒残差生成中的性能指标134
6.2.3性能指标的说明135
6.3观测器设计中的参数化136
6.3.1实特征值137
6.3.2共轭复特征值137
6.3.3特征值的配置138
6.4多目标优化与不等式方法138
6.4.1多目标优化138
6.4.2不等式方法139
6.5基于基因算法的优化技术142
6.5.1基因算法简介142
6.5.2使性能不等式成立的基因算法步骤145
6.6飞行控制系统传感器缓变故障的检测146
6.7本章小结150
第7章 基于最优奇偶关系的鲁棒残差生成方法151
7.1引言151
7.2最优奇偶关系设计中的性能指标152
7.3基于多目标优化的最优鲁棒奇偶关系设计154
7.3.1求解最优问题的SVD方法154
7.3.2多目标优化的求解155
7.4数值实例158
7.5有关设计最优奇偶关系的讨论160
7.5.1鲁棒故障隔离160
7.5.2多模型的概率分布160
7.5.3正交化奇偶关系161
7.5.4基于优化的鲁棒奇偶关系设计162
7.5.5闭环最优奇偶关系163
7.6本章小结164
第8章 鲁棒故障诊断的频域设计与H∞优化方法165
8.1引言165
8.2鲁棒故障检测的因数分解方法167
8.2.1基于因数分解的残差生成器设计167
8.2.2完全故障检测与隔离及完全干扰解耦170
8.2.3最优残差设计175
8.3基于标准H∞滤波描述的鲁棒残差生成180
8.3.1具有干扰抑制的鲁棒残差生成180
8.3.2故障估计182
8.3.3具有干扰抑制的故障估计184
8.3.4鲁棒性问题185
8.4鲁棒残差生成的LMI方法187
8.4.1问题描述187
8.4.2敏感性范数分析188
8.4.3H∞控制的LMI求解方法191
8.4.4对偶性与H∞估计192
8.4.5鲁棒故障检测观测器设计194
8.4.6鲁棒FDI中有关LMI方法的讨论195
8.5本章小结196
第9章 非线性动态系统故障诊断197
9.1引言197
9.2线性与非线性观测器方法199
9.3非线性动态系统故障诊断的神经网络方法206
9.3.1非线性动态系统FDI中神经网络的应用207
9.3.2基于神经网络的故障诊断方案209
9.3.3基于神经网络的故障诊断方法在实验室系统中的应用210
9.4非线性动态系统故障诊断的模糊观测器方法213
9.4.1T-S模糊模型及稳定性分析214
9.4.2模糊观测器与残差生成216
9.4.3铁路牵引系统中感应电机的故障诊断219
9.5非线性动态系统故障诊断的神经模糊方法224
9.5.1B-样条神经网络与模糊逻辑解释224
9.5.2基于B-样条网络的残差生成与故障检测226
9.5.3基于B-样条函数网络的故障隔离226
9.5.4两箱系统的故障诊断227
9.6本章小结229
附录A基于模型故障诊断技术中的专业术语231
附录B倒摆实例233
附录C矩阵秩分解235
附录D引理3.2的证明236
附录E低秩矩阵近似238
参考文献239