故障诊断与容错控制系统的数据驱动设计

　　《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。《故障诊断与容错控制系统的数据驱动设计》将引起过程与控制工程师、工程专业的学生和控制工程研究人员的兴趣。《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。

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第一部分 引言、基本概念和预备知识
第1章 引言
1．1 基本概念
1．2 写作动机
1．2．1 数据驱动和基于模型的故障检测与诊断
1．2．2 容错控制与寿命管理
1．2．3 信息基础设施
1．3 内容大纲
1．4 注释和参考文献
参考文献
第2章 案例研究和应用实例
2．1 三容系统
2．1．1 过程动力学及其描述
2．1．2 典型故障的描述
2．1．3 闭环动力学
2．2 全混流加热器
2．2．1 设备动力学及其描述
2．2．2 所考虑的故障
2．3 工业实例：田纳西过程
2．3．1 过程描述和仿真
2．3．2 TEP中的模拟故障
2．4 注释和参考文献
参考文献
第3章 故障的统计检测
3．1 基本概念
3．1．1 一个简单的检测问题及其直观的解决方案
3．1．2 故障检测的基本概念
3．1．3 问题公式化
3．2 基本方法与算法
3．2．1 直觉解决方案
3．2．2 检验统计量T2
3．2．3 似然比和广义似然比
3．2．4 广义似然比的向量值
3．3 检测问题中的数据驱动解决方案
3．3．1 有足够大N的故障检测
3．3．2 用霍特林的T2检验统计进行故障检测
3．3．3 用Q统计进行故障检测
3．4 案例：三容系统的故障检测
3．4．1 系统设置和仿真参数
3．4．2 操作结果和阈值设置
3．4．3 故障检测结果
3．5 基本故障检测问题的变化
3．5．1 变化1
3．5．2 变化2
3．6 注释和参考文献
参考文献
第4章 确定性扰动过程的故障检测
4．1 优化配置和基本概念
4．1．1 简单的检测问题与其直观的解决方案
4．1．2 基本概念
4．1．3 问题的表述
4．2 基本方法和算法
4．2．1 一个直觉策略
4．2．2 一种替代方案
4．2．3 对比研究
4．2．4 基于未知输入估计的检测方案
4．2．5 通用解决方案
……
第二部分 多元分析方法在静态过程故障诊断中的应用
第5章 主元分析在故障诊断中的应用
第6章 偏最小二乘回归在故障诊断中的应用
第7章 基于过程监测和故障诊断的典型变量分析
第三部分 动态过程中故障诊断系统的数据驱动设计
第8章 简介、预备知识与I／O数据集模型
第9章 数据驱动的故障诊断方案
第10章 基于观测器的故障诊断系统数据驱动设计
第四部分 数据驱动故障诊断中的自适应迭代优化技术
第11章 自适应故障诊断方案
第12章 过程监测与故障检测系统的迭代优化
第五部分 容错控制系统的数据驱动设计与寿命管理
第13章 容错控制架构和设计研究
第14章 基于观测器的控制系统数据驱动设计
第15章 自动控制系统寿命管理的实现