包郵磁浮列車狀態監測、故障診斷與容錯控制

作者：龍志強等

出版社：上海科學技術出版社出版時間：2023-07-01

開本： 16開 頁數： 248

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版權信息
本書特色
內容簡介
目錄
作者簡介

磁浮列車狀態監測、故障診斷與容錯控制版權信息

ISBN：9787547862216
條形碼：9787547862216 ; 978-7-5478-6221-6
裝幀：精裝
冊數：暫無
重量：暫無
所屬分類：
工業技術
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鐵路運輸

磁浮列車狀態監測、故障診斷與容錯控制本書特色

1. 國防科技大學磁浮團隊在以常文森教授等老一輩專家帶領下，從事磁浮運載技術自主研究40余年，在國家“八五”科技攻關、“十五”863計劃、“十一五”“十二五”科技支撐計劃、“十三五”重點研發計劃的支持下，使我國的磁浮列車技術從原理探索走向了工程化。
2. 本書以中低速磁浮列車和時速600公里高速磁浮列車為對象，針對磁浮列車的狀態監測、異常檢測、故障綜合評估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。
3. 本書列入“中國磁浮交通基礎理論與先進技術叢書”，叢書**分冊《時速600公里高速磁浮交通系統》（ISBN 978-7-5478-5445-7；由中國中車首席科學家、高速磁浮項目技術總師丁叁叁領銜撰寫）已先期出版。本書作者龍志強團隊所在國防科技大學，為時速600公里高速磁浮系統研制提供了懸浮導向與渦流制動、定位測速以及動態軌檢等技術。
4.“中國磁浮交通基礎理論與先進技術叢書”的出版，對于打造中國高端裝備產業新引擎、形成軌道交通領跑新優勢、搶占科技競爭制高點、加快構建現代化綜合立體交通網、支撐“科技強國”“交通強國”戰略具有重大而深遠的意義。

磁浮列車狀態監測、故障診斷與容錯控制內容簡介

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制歷程。全書以準確的數據、大量的仿真和現場試驗為基礎，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。

磁浮列車狀態監測、故障診斷與容錯控制目錄

第１章緒論１
１．１概述３
１．２磁浮列車發展現狀５
１．２．１國外磁浮列車的發展現狀５
１．２．２國內磁浮列車的發展現狀１１
１．３磁浮列車狀態監測、故障診斷與容錯控制研究概況２１
１．３．１狀態監測研究概況２１
１．３．２故障診斷研究概況２３
１．３．３容錯控制研究概況２５
１．４磁浮列車狀態監測與故障診斷系統設計２６
１．４．１車載狀態監測與故障診斷系統２８
１．４．２地面狀態監測與故障診斷系統３１
第２章基于數據的磁浮列車懸浮異常狀態檢測３３
２．１概述３５
２．２基于單維時間序列數據的異常狀態檢測３７
２．２．１基于快速沃爾什變換的特征提取３７
２．２．２基于超球體思想的特征選擇３９
２．２．３基于高斯分布的異常閾值設定４０
２．３基于相關分析的多維時間序列數據的異常狀態檢測４２
２．３．１傳統的典型相關分析方法４３
２．３．２基于ＢｏｘＣｏｘ變換的異常閾值設定４４
２．３．３異常檢測算法流程４５
２．４基于加權相關系數的多維時間序列數據的異常狀態檢測４７
２．４．１基于自相關長度的數據長度選擇４７
２．４．２基于加權相關系數的異常檢測４８
２．４．３異常檢測算法流程４９
２．４．４磁浮列車懸浮狀態異常檢測試驗５１
２．５基于長短時記憶神經網絡的異常狀態在線檢測５７
２．５．１基于ＬＳＴＭ神經網絡異常檢測基礎５７
２．５．２基于ＬＳＴＭ神經網絡的懸浮狀態異常檢測６１
２．５．３磁浮列車懸浮狀態異常檢測試驗６２
第３章磁浮列車懸浮穩定性的狀態監測與評估６９
３．１概述７１
３．２懸浮系統的數據結構與穩定性指標７１
３．２．１懸浮系統的數據結構７２
３．２．２懸浮系統的穩定性指標７３
３．３基于數據驅動的懸浮系統穩定性監測７４
３．３．１穩定性指標的實時數據實現７５
３．３．２數據驅動的穩定性監測７６
３．３．３穩定性指標的適用性分析７９
３．４磁浮列車懸浮系統穩定性評估８０
３．５仿真分析與驗證８１
第４章磁浮列車懸浮控制系統的故障診斷８３
４．１概述８５
４．２基于Ｋａｌｍａｎ濾波器的懸浮系統故障診斷８６
４．２．１基于Ｋａｌｍａｎ濾波器的故障檢測方法８６
４．２．２基于Ｋａｌｍａｎ濾波器組的故障診斷方法８８
４．２．３基于Ｋａｌｍａｎ濾波器的故障診斷仿真９０
４．２．４基于Ｋａｌｍａｎ濾波器的故障檢測試驗９６
４．３基于強跟蹤濾波器的懸浮系統故障診斷９７
４．３．１基于強跟蹤濾波器的狀態與參數聯合估計方法９８
４．３．２基于強跟蹤濾波器的懸浮系統故障診斷方法及仿真１００
４．３．３基于強跟蹤濾波器的懸浮系統故障診斷試驗１０１
４．４基于全維狀態觀測器的執行器故障診斷１０２
４．４．１系統參數變化故障的等效模型１０２
４．４．２基于狀態觀測的故障診斷算法１０４
４．４．３執行器模擬故障分析與診斷１０４
４．４．４執行器故障對懸浮系統的影響１０６
４．４．５執行器的故障診斷仿真和試驗１０７
４．５基于信號比較的加速度傳感器故障診斷１１０
４．５．１加速度傳感器故障診斷１１０
４．５．２故障診斷仿真分析１１４
４．５．３加速度傳感器故障診斷試驗１１９
第５章磁浮列車的故障模糊綜合評估１２１
５．１概述１２３
５．２故障模糊綜合評估方法與模型分析１２４
５．２．１故障模糊綜合評估方法１２４
５．２．２故障模糊綜合評估模型分析１２６
５．３故障模糊綜合評估模型１２８
５．３．１中低速磁浮列車系統組成１２８
５．３．２評價集與因素集層次的劃分１３０
５．３．３模糊綜合評估模型的建立１３３
５．３．４因素隸屬度和因素權重值的分配確定１３４
５．４故障模糊綜合評估流程與試驗１３８
５．４．１故障模糊綜合評估流程框架１３８
５．４．２故障模糊綜合評估試驗分析１４０
第６章基于分布估計的模糊綜合評估參數優化１４３
６．１概述１４５
６．２分布估計算法的設計思想與特點分析１４６
６．２．１分布估計算法的基本思想１４６
６．２．２分布估計算法的特點分析１４７
６．３分布估計算法的參數優化方法１４８
６．３．１參數編碼及初始化參數１４８
６．３．２適應度的計算１４９
６．３．３概率估計模型的構建１５０
６．３．４訓練和測試模型１５１
６．４分布估計算法的性能測試與比較１５２
６．４．１分布估計算法的參數影響分析１５２
６．４．２分布估計算法與遺傳算法的效果比較１５６
６．４．３分布估計算法與其他機器學習算法的效果比較１５６
６．５基于分布估計的模糊綜合評估參數優化設計與實現１５８
第７章中低速磁浮列車懸浮系統的容錯設計１６１
７．１概述１６３
７．２中低速磁浮列車懸浮系統控制架構１６４
７．３懸浮傳感器的容錯設計１６６
７．３．１懸浮傳感器的冗余設計１６７
７．３．２懸浮傳感器的可靠性設計１７０
７．３．３考慮懸浮傳感器故障的主動容錯控制１７２
７．４懸浮控制計算機的冗余設計１７８
７．４．１控制計算機的冗余設計方法１８０
７．４．２基于雙機熱備的懸浮控制計算機的冗余設計１８２
７．５懸浮斬波器的可靠性設計１８６
７．５．１基于ＩＧＢＴ模塊的懸浮斬波器分析１８６
７．５．２基于ＳｉＣＭＯＳＦＥＴ模塊的懸浮斬波器優化設計１８８
７．６懸浮控制系統的容錯方案設計１９１
７．６．１基于搭接結構的懸浮系統冗余設計１９１
７．６．２基于端部電磁鐵加長的懸浮系統冗余設計１９４
７．６．３一種分布式懸浮系統容錯控制方案１９６
第８章高速磁浮列車懸浮系統容錯控制１９９
８．１概述２０１
８．２高速磁浮列車懸浮系統容錯控制方案２０２
８．２．１高速磁浮列車懸浮系統基本結構２０２
８．２．２高速磁浮列車懸浮系統分級容錯控制結構２０３
８．３基于Ｙｏｕｌａ參數化的容錯控制方法分析２０５
８．３．１控制器Ｙｏｕｌａ參數化分析２０５
８．３．２控制器Ｙｏｕｌａ參數化的兩種實現形式２０７
８．３．３基于Ｙｏｕｌａ參數化的懸浮系統分級容錯控制結構２０８
８．４考慮微小故障的單懸浮系統容錯控制２１２
８．４．１基于梯度下降法的Ｙｏｕｌａ參數在線更新２１２
８．４．２微小故障條件下懸浮控制系統容錯控制仿真分析２１７
８．５基于信號重構的單懸浮系統主動容錯控制２１８
８．５．１加速度傳感器故障情況下間隙微分信號重構方法２１９
８．５．２單間隙傳感器故障情況下懸浮間隙信號重構方法２２０
８．５．３基于信號重構的傳感器故障容錯控制仿真２２１
８．６基于搭接懸浮結構的主動容錯控制２２４
８．６．１懸浮搭接結構單點故障時的數學模型２２５
８．６．２容錯控制器設計２２６
８．６．３搭接結構故障仿真與試驗２２７
參考文獻２３２

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磁浮列車狀態監測、故障診斷與容錯控制作者簡介

龍志強，國防科技大學智能科學學院研究員、博士生導師，控制科學與工程學科電磁懸浮與推進方向學術帶頭人，全軍優秀教師，獲國務院政府特殊津貼。多年來一直從事磁浮技術研究，我國中低速和高速磁浮領域知名專家，國家863高速磁浮重大專項專業組專家，國防科技大學磁浮方向技術總師。牽頭國家科技支撐計劃和重點研發計劃等20項重大工程課題，帶領團隊形成多層次科研攻關能力體系。在磁浮核心裝備研發與創新方面、新型中速磁浮和永磁電磁混合懸浮等方面進行了開拓性研究，牽頭研制了一列兩輛編組的永磁電磁混合懸浮高速試驗車的懸浮控制系統并成功運行。作為磁浮核心裝備總體組長，完成了北京市重大工程——中低速磁浮示范線研建；作為省政府集成顧問和懸浮控制項目負責人，完成了湖南省重點工程——長沙磁浮快線研建。獲省部級科技進步一等獎4項、湖南省科技創新獎1項。出版專著3部，其中英文專著1部；授權專利60項。

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