随机动态系统的间歇故障检测技术

图书信息

作者：盛立,高明,周东华著

出版社：科学出版社

定价：118.00

ISBN：9787030743541

出版时间：2022-12-01

分类：图书,行业职业,计算机,网络技术

商品介绍

目录

前言

主要符号对照表

第1章 绪论 1

1.1 引言 1

1.2 研究背景 4

1.2.1 电子电路系统 6

1.2.2 航空航天系统 8

1.2.3 电力电气系统 9

1.2.4 机械传动系统 10

1.3 间歇故障的主要类型 11

1.3.1 执行器间歇故障 11

1.3.2 传感器间歇故障 12

1.4 间歇故障的研究方法 13

1.4.1 定性分析法 13

1.4.2 定量分析法 15

1.5 仿真分析 21

1.5.1 基于龙伯格观测器的间歇故障检测 21

1.5.2 基于卡尔曼滤波器的间歇故障检测结果 23

1.5.3 基于Hi/H∞方法的间歇故障检测 25

1.6 全书概况 26

参考文献 29

第2章 线性定常随机系统的间歇故障检测 35

2.1 引言 35

2.2 问题描述 36

2.3 残差生成 37

2.4 残差评价 40

2.5 间歇故障的可检测性 40

2.6 仿真验证 42

2.7 本章小结 43

参考文献 44

第3章 含未知扰动的线性定常随机系统间歇故障检测 45

3.1 引言 45

3.2 基于未知输入观测器的方法 46

3.2.1 问题描述 46

3.2.2 残差生成 47

3.2.3 截断残差信号r（k,Δk）统计特性分析 50

3.2.4 间歇故障发生时刻检测 51

3.2.5 间歇故障消失时刻检测 52

3.2.6 间歇故障可检测性分析 53

3.2.7 仿真验证 54

3.3 基于等价空间的方法 58

3.3.1 问题描述 58

3.3.2 优化标量鲁棒残差设计 59

3.3.3 优化标量鲁棒残差ˉr（k，L）统计特性分析 62

3.3.4 间歇故障发生时刻检测 63

3.3.5 间歇故障消失时刻检测 64

3.3.6 间歇故障可检测性分析 64

3.3.7 间歇故障检测性能分析 67

3.3.8 设计参数选择 68

3.3.9 仿真验证 68

3.4 本章小结 72

参考文献 72

第4章 含模型不确定性的线性定常随机系统间歇故障检测 75

4.1 引言 75

4.2 问题描述 76

4.3 含模型不确定性系统的间歇故障检测 77

4.3.1 间歇故障残差设计  77

4.3.2 截断残差统计特性分析 81

4.3.3 间歇故障发生时刻检测 82

4.3.4 间歇故障消失时刻检测 83

4.3.5 间歇故障分离策略 83

4.3.6 间歇故障检测算法  84

4.4 仿真验证 85

4.5 本章小结 90

参考文献 90

第5章 定常时滞随机系统的间歇故障诊断 92

5.1 引言 92

5.2 问题描述 93

5.3 间歇故障的检测和幅值估计方法 96

5.3.1 截断式残差设计 96

5.3.2 间歇故障发生时刻和消失时刻检测.98

5.3.3 间歇故障幅值估计 100

5.4 间歇故障可检测性和检测性能分析 101

5.4.1 可检测性分析 101

5.4.2 误报率和漏报率 102

5.5 仿真验证 103

5.6 本章小结 108

参考文献 108

第6章 含未知扰动的线性随机周期时滞系统的间歇故障诊断 112

6.1 引言 112

6.2 问题描述 113

6.3 周期时滞系统的间歇故障检测方法 118

6.3.1 鲁棒残差设计 118

6.3.2 间歇故障发生时刻和消失时刻检测 120

6.3.3 间歇故障可检测性分析 122

6.4 仿真验证 123

6.5 本章小结 127

参考文献 127

第7章 含未知扰动的线性随机闭环时滞系统的传感器间歇故障检测 129

7.1 引言 129

7.2 问题描述 130

7.3 闭环随机系统间歇故障检测方法 134

7.3.1 修正观测器设计 134

7.3.2 截断式残差设计 136

7.3.3 间歇故障发生时刻和消失时刻的检测 138

7.4 间歇故障可检测性和检测性能分析 140

7.4.1 可检测性分析 140

7.4.2 误报率和漏报率 142

7.5 仿真验证 142

7.6 本章小结 148

参考文献 148

第8章 多智能体线性定常随机系统的间歇故障诊断 150

8.1 引言 150

8.2 问题描述 151

8.3 多智能体间歇故障检测和定位方法 153

8.3.1 降维观测器设计 153

8.3.2 截断式残差设计 157

8.3.3 间歇故障的检测和定位 158

8.4 间歇故障可检测性和检测性能分析 162

8.4.1 间歇故障可检测性 162

8.4.2 误报率和漏报率 164

8.5 实验仿真 165

8.6 本章小结 170

参考文献 170

第9章 传感器网络线性随机时滞系统的间歇故障诊断 173

9.1 引言 173

9.2 问题描述 174

9.3 传感器网络间歇故障检测和定位方法 177

9.3.1 分布式观测器设计 177

9.3.2 截断式残差设计 178

9.3.3 间歇故障发生时刻和消失时刻的检测 180

9.4 间歇故障可检测性分析 184

9.5 实验仿真 186

9.6 本章小结 191

参考文献 191

第10章 线性时变随机系统的间歇故障检测 194

10.1 引言 194

10.2 基于MHE的间歇故障检测 195

10.2.1 问题描述 195

10.2.2 滚动时域估计 195

10.2.3 残差设计 198

10.2.4 可检测性分析 202

10.2.5 仿真分析 203

10.3 基于等价空间法的间歇故障检测 205

10.3.1 问题描述 205

10.3.2 残差设计 207

10.3.3 间歇故障的检测 208

10.3.4 仿真分析 209

10.4 本章小结 212

参考文献 212

第11章 非线性随机系统的间歇故障检测 214

11.1 引言 214

11.2 基于MHE的非线性随机系统间歇故障检测 215

11.2.1 问题描述 215

11.2.2 间歇故障检测算法 216

11.2.3 仿真分析 218

11.3 本章小结 220

参考文献 220

第12章 实验验证 222

12.1 三容水箱系统的间歇泄漏故障检测实验 222

12.1.1 引言 222

12.1.2 三容水箱建模及故障分析 223

12.1.3 闭环控制系统的间歇故障检测原理 225

12.1.4 仿真验证 228

12.1.5 实验验证 229

12.1.6 小结 232

12.2 三轴加速度计的传感器间歇故障检测实验 233

12.2.1 引言 233

12.2.2 实验平台简介 233

12.2.3 三轴加速度计测量模型 234

12.2.4 间歇故障检测方法 236

12.2.5 实验结果 239

12.2.6 小结 240

内容简介

本书针对线性定常随机系统、时滞线性随机系统、分布式线性随机系统、时变或非线性随机系统等，以状态观测器/滤波器、等价空间法、分布式状态观测器、滚动时域估计等方法为研究工具，探讨了残差生成器的设计、间歇故障发生时刻与消失时刻的检测以及间歇故障可检测性分析等问题。《随机动态系统的间歇故障检测技术》主要内容包括：必要的研究背景和预备知识、线性定常随机系统的间歇故障检测问题、时滞线性随机系统的间歇故障检测问题、分布式线性随机系统的间歇故障检测与定位方法、时变或非线性随机系统的间歇故障检测前沿问题、实验验证了《随机动态系统的间歇故障检测技术》间歇故障检测理论的有效性。