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磁浮列車狀態監測故障診斷與容錯控制(精)/中國磁浮交通基礎理論與先進技術叢書

  • 作者：龍志強//翟明達//王志強|責編:高軍曉
  • 出版社：上海科技
  • ISBN：9787547862216
  • 出版日期：2023/07/01
  • 裝幀：精裝
  • 頁數：236
人民幣：RMB 138 元      售價：元
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內容大鋼
    隨著磁浮交通技術走向工程化和商業化應用，人們對磁浮交通系統的安全性和可靠性提出了更高的要求，狀態監測、故障診斷與容錯控制是實現上述需求的有效途徑之一。本書將中低速磁浮列車和時速600公里高速磁浮列車作為研究對象，以解決工程實際問題為目標，對磁浮列車的狀態監測、異常檢測、故障診斷以及磁浮控制系統的故障診斷與容錯問題進行了分析和論述。
    本書是國防科技大學磁浮團隊承擔北京和長沙等中低速磁浮工程項目、「十五」863、「十一五」、「十二五」科技支撐計劃以及「十三五」重點研發計劃高速磁浮課題相關研究工作的總結。國防科技大學磁浮團隊歷經40多年的技術攻關，完成了電磁懸浮原理研究、集成試驗、整車驗證、運營線建設與維護的研製歷程。全書以準確的數據、大量的模擬和現場試驗為基礎，深入淺出地全面介紹了中低速磁浮列車和高速磁浮列車的狀態監測、故障診斷與容錯控制關鍵技術，可為磁浮技術在運載工具、旋轉機械、軍事裝備研發中的應用提供參考。
    本書對磁浮交通領域的系統設計、研究和運用維護的工程技術人員，以及高等院校相關專業教師、學生等具有較高的參考價值。
作者介紹
龍志強//翟明達//王志強|責編:高軍曉
目錄
第1章  緒論
  1.1  概述
  1.2  磁浮列車發展現狀
    1.2.1  國外磁浮列車的發展現狀
    1.2.2  國內磁浮列車的發展現狀
  1.3  磁浮列車狀態監測、故障診斷與容錯控制研究概況
    1.3.1  狀態監測研究概況
    1.3.2  故障診斷研究概況
    1.3.3  容錯控制研究概況
  1.4  磁浮列車狀態監測與故障診斷系統設計
    1.4.1  車載狀態監測與故障診斷系統
    1.4.2  地面狀態監測與故障診斷系統
第2章  基於數據的磁浮列車懸浮異常狀態檢測
  2.1  概述
  2.2  基於單維時間序列數據的異常狀態檢測
    2.2.1  基於快速沃爾什變換的特徵提取
    2.2.2  基於超球體思想的特徵選擇
    2.2.3  基於高斯分佈的異常閾值設定
  2.3  基於相關分析的多維時間序列數據的異常狀態檢測
    2.3.1  傳統的典型相關分析方法
    2.3.2  基於Box-Cox變換的異常閾值設定
    2.3.3  異常檢測演算法流程
  2.4  基於加權相關係數的多維時間序列數據的異常狀態檢測
    2.4.1  基於自相關長度的數據長度選擇
    2.4.2  基於加權相關係數的異常檢測
    2.4.3  異常檢測演算法流程
    2.4.4  磁浮列車懸浮狀態異常檢測試驗
  2.5  基於長短時記憶神經網路的異常狀態在線檢測
    2.5.1  基於LSTM神經網路異常檢測基礎
    2.5.2  基於LSTM神經網路的懸浮狀態異常檢測
    2.5.3  磁浮列車懸浮狀態異常檢測試驗
第3章  磁浮列車懸浮穩定性的狀態監測與評估
  3.1  概述
  3.2  懸浮系統的數據結構與穩定性指標
    3.2.1  懸浮系統的數據結構
    3.2.2  懸浮系統的穩定性指標
  3.3  基於數據驅動的懸浮系統穩定性監測
    3.3.1  穩定性指標的實時數據實現
    3.3.2  數據驅動的穩定性監測
    3.3.3  穩定性指標的適用性分析
  3.4  磁浮列車懸浮系統穩定性評估
  3.5  模擬分析與驗證
第4章  磁浮列車懸浮控制系統的故障診斷
  4.1  概述
  4.2  基於Kalman濾波器的懸浮系統故障診斷
    4.2.1  基於Kalman濾波器的故障檢測方法
    4.2.2  基於Kalman濾波器組的故障診斷方法
    4.2.3  基於Kalman濾波器的故障診斷模擬
    4.2.4  基於Kalman濾波器的故障檢測試驗
  4.3  基於強跟蹤濾波器的懸浮系統故障診斷

    4.3.1  基於強跟蹤濾波器的狀態與參數聯合估計方法
    4.3.2  基於強跟蹤濾波器的懸浮系統故障診斷方法及模擬
    4.3.3  基於強跟蹤濾波器的懸浮系統故障診斷試驗
  4.4  基於全維狀態觀測器的執行器故障診斷
    4.4.1  系統參數變化故障的等效模型
    4.4.2  基於狀態觀測的故障診斷演算法
    4.4.3  執行器模擬故障分析與診斷
    4.4.4  執行器故障對懸浮系統的影響
    4.4.5  執行器的故障診斷模擬和試驗
  4.5  基於信號比較的加速度感測器故障診斷
    4.5.1  加速度感測器故障診斷
    4.5.2  故障診斷模擬分析
    4.5.3  加速度感測器故障診斷試驗
第5章  磁浮列車的故障模糊綜合評估
  5.1  概述
  5.2  故障模糊綜合評估方法與模型分析
    5.2.1  故障模糊綜合評估方法
    5.2.2  故障模糊綜合評估模型分析
  5.3  故障模糊綜合評估模型
    5.3.1  中低速磁浮列車系統組成
    5.3.2  評價集與因素集層次的劃分
    5.3.3  模糊綜合評估模型的建立
    5.3.4  因素隸屬度和因素權重值的分配確定
  5.4  故障模糊綜合評估流程與試驗
    5.4.1  故障模糊綜合評估流程框架
    5.4.2  故障模糊綜合評估試驗分析
第6章  基於分佈估計的模糊綜合評估參數優化
  6.1  概述
  6.2  分佈估計演算法的設計思想與特點分析
    6.2.1  分佈估計演算法的基本思想
    6.2.2  分佈估計演算法的特點分析
  6.3  分佈估計演算法的參數優化方法
    6.3.1  參數編碼及初始化參數
    6.3.2  適應度的計算
    6.3.3  概率估計模型的構建
    6.3.4  訓練和測試模型
  6.4  分佈估計演算法的性能測試與比較
    6.4.1  分佈估計演算法的參數影響分析
    6.4.2  分佈估計演算法與遺傳演算法的效果比較
    6.4.3  分佈估計演算法與其他機器學習演算法的效果比較
  6.5  基於分佈估計的模糊綜合評估參數優化設計與實現
第7章  中低速磁浮列車懸浮系統的容錯設計
  7.1  概述
  7.2  中低速磁浮列車懸浮系統控制架構
  7.3  懸浮感測器的容錯設計
    7.3.1  懸浮感測器的冗余設計
    7.3.2  懸浮感測器的可靠性設計
    7.3.3  考慮懸浮感測器故障的主動容錯控制
  7.4  懸浮控制電腦的冗余設計
    7.4.1  控制電腦的冗余設計方法

    7.4.2  基於雙機熱備的懸浮控制電腦的冗余設計
  7.5  懸浮斬波器的可靠性設計
    7.5.1  基於IGBT模塊的懸浮斬波器分析
    7.5.2  基於SiC MOSFET模塊的懸浮斬波器優化設計
  7.6  懸浮控制系統的容錯方案設計
    7.6.1  基於搭接結構的懸浮系統冗余設計
    7.6.2  基於端部電磁鐵加長的懸浮系統冗余設計
    7.6.3  一種分散式懸浮系統容錯控制方案
第8章  高速磁浮列車懸浮系統容錯控制
  8.1  概述
  8.2  高速磁浮列車懸浮系統容錯控制方案
    8.2.1  高速磁浮列車懸浮系統基本結構
    8.2.2  高速磁浮列車懸浮系統分級容錯控制結構
  8.3  基於Youla參數化的容錯控制方法分析
    8.3.1  控制器Youla參數化分析
    8.3.2  控制器Youla參數化的兩種實現形式
    8.3.3  基於Youla參數化的懸浮系統分級容錯控制結構
  8.4  考慮微小故障的單懸浮系統容錯控制
    8.4.1  基於梯度下降法的Youla參數在線更新
    8.4.2  微小故障條件下懸浮控制系統容錯控制模擬分析
  8.5  基於信號重構的單懸浮系統主動容錯控制
    8.5.1  加速度感測器故障情況下間隙微分信號重構方法
    8.5.2  單間隙感測器故障情況下懸浮間隙信號重構方法
    8.5.3  基於信號重構的感測器故障容錯控制模擬
  8.6  基於搭接懸浮結構的主動容錯控制
    8.6.1  懸浮搭接結構單點故障時的數學模型
    8.6.2  容錯控制器設計
    8.6.3  搭接結構故障模擬與試驗
參考文獻

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