應用故障診斷學：基於模型的故障診斷方法及其應用 [Fault-Diagnosis Applications:Model-Based Condition Mornitoring Actuators,Drives,Machinery,Plants,Sensors,and Fault-tolerant Systems] pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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[德] 羅爾夫·艾思曼（Rolf Isermann） 著，硃康武，傅俊勇，房成，紀寶亮 等 譯

圖書標籤:

• 故障診斷
• 模型診斷
• 應用故障診斷
• 狀態監測
• 驅動係統
• 機械設備
• 工廠
• 傳感器
• 容錯係統
• 工業自動化

齣版社： 國防工業齣版社

ISBN：9787118112368

版次：1

商品編碼：12237362

包裝：平裝

外文名稱：Fault-Diagnosis Applications:Model-Based Condition Mornitoring Actuators,Drives,Machinery,Plants,Sensors,and Fault-tolerant

內容簡介

　　《應用故障診斷學：基於模型的故障診斷方法及其應用》是一部全麵介紹基於模型的故障檢測與診斷技術原理、方法及其工程應用的專著。作者羅爾夫·艾思曼工作於達姆施塔特工業大學自動化控製學院，曾任控製工程實驗室主任。作者的研究方嚮主要包括非綫性工業過程辨識、數字控製、自適應控製和故障診斷技術等，在基於模型的工業過程故障診斷及其應用技術領域具有極高的造詣。《應用故障診斷學：基於模型的故障診斷方法及其應用》是作者對其40年來在故障檢測與診斷技術領域工作成果的總結。
　　《應用故障診斷學：基於模型的故障診斷方法及其應用》采用一種循序漸進、深入淺齣的方式，嚮讀者全麵介紹瞭基於模型的現代故障檢測與診斷技術的概念、理論、方法以及在多個領域中的具體應用技術。
　　《應用故障診斷學：基於模型的故障診斷方法及其應用》適用於從事航空、航天、兵器、機械、電子等産品研發、設計、生産和使用的廣大科研人員，也可作為可靠性、機械電子工程、航空、航天等專業研究生的指導用書。此外也適用於所有對故障診斷和可靠性設計技術感興趣的讀者進行閱讀。

內頁插圖

目錄

第一部分 監督、故障檢測和診斷
第1章 緒論
第2章 監督、故障檢測和診斷方法簡介

第二部分 驅動與執行器
第3章 電動機的故障診斷
第4章 電動執行器的故障診斷
第5章 流體執行器故障診斷

第三部分 機械與設備
第6章 泵的故障診斷
第7章 管路泄漏檢測
第8章 工業機器人故障診斷
第9章 機床的故障診斷
……

第四部分 冗錯係統
第五部分 附錄
參考文獻

前言/序言

　　隨著對高價值和高危險生産過程自動控製係統的效率、質量和集成度的要求日益增加，係統監督（或監控）、故障檢測和故障診斷係統在生産過程中扮演著越來越重要的角色。經典的監督方法主要是檢查單個變量是否超過限定值，並進行報警。但如果可以對測量信號中隱藏的所有信息進行分析，並進行自動處理，就可以明顯提高監督係統的性能.。
　　經過幾十年來的發展，學者們提齣瞭很多新的故障檢測和診斷方法，並開展瞭詳細的理論和試驗研究。故障檢測與診斷的區彆在於，故障檢測僅用於識彆故障的發生，而故障診斷則是找到故障發生的原因和位置。先進故障檢測方法基於數學信號和過程模型，通過對工作原理的分析和建模從而生成故障徵兆。故障診斷方法使用統計決策、人工智能和軟件計算等方法根據故障與故障徵兆之間的因果關係對故障進行診斷b因此，高效的監督、故障檢測和診斷係統是一個需要綜閤運用物理原理、試驗技術和計算軟件的具有挑戰性的新興研究領域。相關研究課題也被稱為狀態監控、故障檢測和分離（FDI）或故障檢測和診斷（FDD）。
　　故障管理或資産管理是更進一步的研究領域。這意味著可以通過早期故障檢測和基於過程狀態的維護或維修以避免故障導緻的關機。如無法避免突然的故障、失效和誤動作，就必須使用容錯係統。通過使用故障檢測和冗餘元器件進行係統重構等方法，可以避免在高風險過程中齣現事故。
　　作為《故障診斷係統——從故障檢測到故障容錯技術導論》的後續書籍，本書詳細介紹瞭故障檢測和診斷方法在不同技術過程和産品上的應用實例。
　　本書給齣的故障檢測和診斷方法及其試驗成果，來自於從1975年起達姆施塔特工業大學自動化控製學院及其工業領域閤作夥伴的相關研究成果。通過這種閤作方式，理論研究成果可以在實際應用中進行測試，試驗結果對後續技術改進提供瞭方嚮並産生新的技術靈感。因此，本書給齣瞭針對大約20種研究對象的主要研究結果。研究對象包括電動機、執行器、機床、泵、管路和熱交換器等（針對內燃機的故障檢測和診斷理論及其應用成果將發錶於《發動機控製與診斷》一書中）。
　　本書介紹瞭故障診斷和容錯技術在電子工程、機械、化工以及計算科學等
　　領域中的應用。本書適用於本科生、研究生以及相關領域的工程技術人員。學習本書所需要的前期基礎知識主要包括大學本科水平的係統原理、自動控製、機械和電子技術。

《動態係統故障診斷與容錯控製》 本書深入探討動態係統的故障診斷與容錯控製理論及其在實際工程中的應用。隨著現代工業係統日益復雜化和自動化程度的提高，係統的可靠性和安全性變得至關重要。一旦係統中齣現故障，輕則導緻性能下降，重則可能引發災難性事故。因此，開發高效的故障診斷與容錯控製技術，是保障係統安全穩定運行的關鍵。 核心內容概述： 本書係統地介紹瞭當前在動態係統故障診斷和容錯控製領域前沿的研究成果和實用技術。其內容涵蓋瞭從基礎理論到具體實現的多個層麵，力求為讀者提供一個全麵而深入的理解。 1. 故障診斷基礎理論： 故障模型： 詳細闡述瞭不同類型的故障模型，包括偶發故障、持續故障、漸進故障等，並分析瞭其在係統中的錶現形式。 檢測原理： 深入剖析瞭故障檢測的各種基本原理，如基於模型的方法（殘差生成、狀態估計）、基於信號處理的方法（濾波、譜分析）、基於知識的方法（專傢係統、模糊邏輯）以及基於數據驅動的方法（機器學習、模式識彆）等。 診斷與隔離： 重點介紹瞭故障診斷與隔離（FDI）的策略，包括如何確定故障的發生、定位故障發生的位置以及量化故障的嚴重程度。 2. 模型化故障診斷方法： 狀態空間模型： 探討瞭如何利用係統的狀態空間模型來構建故障檢測濾波器，並實現對係統狀態和故障的估計。 輸入-輸齣模型： 介紹瞭基於輸入-輸齣關係（如傳遞函數、頻率響應）進行故障診斷的方法，尤其適用於無法直接獲取係統內部狀態的場景。 殘差生成與評估： 詳細講解瞭如何設計有效的殘差生成器，以及如何對殘差進行閾值設定和故障判定。 基於估計的診斷： 闡述瞭如何利用卡爾曼濾波器、擴展卡爾曼濾波器、無跡卡爾曼濾波器等估計方法來估計係統狀態，並從中檢測故障。 符號診斷： 介紹瞭符號診斷方法，該方法通過分析係統變量的定性變化趨勢來診斷故障，尤其適用於難以建立精確數學模型的復雜係統。 3. 容錯控製係統（FCS）設計： 容錯控製基本概念： 解釋瞭容錯控製的目標、類型（重構、補償）以及實現容錯控製的基本框架。 基於模型的容錯控製： 重點介紹瞭如何利用已有的係統模型，在故障診斷信息的基礎上，動態調整控製器參數或結構，以維持係統性能或實現安全退化。 狀態重構與故障補償： 講解瞭在故障發生後，如何利用係統殘餘信息或外部傳感器數據來重構受損係統的可用狀態，並設計補償控製器來抵消故障對係統性能的影響。 切換控製策略： 介紹瞭當發生不同類型故障時，係統如何通過切換到預設的容錯控製器來應對。 4. 具體應用領域： 機械係統： 涵蓋瞭電機驅動係統、機器人、航空航天器、汽車動力總成等典型機械設備的故障診斷與容錯控製。例如，如何診斷電機繞組故障、執行器卡滯、傳感器失效等，並設計相應的容錯控製策略。 工業過程控製： 探討瞭在化工、電力、製造業等領域的應用，如反應器溫度控製、鍋爐運行監測、生産綫自動化等。 傳感器網絡： 討論瞭如何對分布式傳感器網絡中的傳感器故障進行診斷，並利用冗餘信息實現數據的有效融閤和容錯。 可再生能源係統： 分析瞭風力發電機、太陽能電池陣列等可再生能源係統中常見的故障模式，以及相應的診斷與容錯技術。 5. 先進技術與發展趨勢： 數據驅動與人工智能： 探討瞭機器學習、深度學習、模糊邏輯、神經網絡等人工智能技術在故障診斷與容錯控製中的應用，以及如何利用大數據來提升診斷的精度和魯棒性。 模糊邏輯與神經網絡： 介紹瞭如何利用模糊邏輯和神經網絡來處理係統的不確定性和非綫性，實現更靈活和智能的故障診斷與容錯。 自適應與在綫學習： 討論瞭開發能夠在綫學習和自適應的故障診斷與容錯係統，以應對係統性能隨時間退化或環境變化的問題。 多傳感器融閤： 強調瞭利用來自多個傳感器的數據來提高故障診斷的可靠性和準確性。 本書的特點： 理論與實踐相結閤： 既有嚴謹的數學推導和理論分析，又提供瞭豐富的工程實例和仿真應用，幫助讀者將理論知識轉化為實際技能。 內容係統全麵： 涵蓋瞭故障診斷與容錯控製的各個關鍵環節，為讀者構建瞭一個完整的知識體係。 突齣模型化方法： 深入研究瞭基於模型的故障診斷方法，這是當前研究和應用的熱點。 緊跟技術前沿： 介紹瞭數據驅動、人工智能等新興技術在FDI領域的最新進展。 適用範圍廣： 適用於自動化、控製工程、機械工程、航空航天、電氣工程等多個相關專業的學生、研究人員和工程技術人員。 通過閱讀本書，讀者將能夠深入理解動態係統故障診斷與容錯控製的原理，掌握各種主流的診斷與容錯技術，並能夠將其應用於實際工程問題中，從而提高係統的安全性、可靠性和可用性。

評分☆☆☆☆☆

書籍評價 3 我是一名在大型煉油廠工作的工藝工程師，我們的裝置運行環境復雜，設備種類繁多，且很多都是連續運行的，停工檢修的成本極高。因此，實時、準確的故障診斷對我們來說至關重要。傳統的故障診斷方法，很多時候都是基於經驗和規則，對於一些非綫性的、耦閤性強的工藝過程，往往難以給齣明確的診斷結果，甚至會誤判。這本書提齣的“基於模型的故障診斷方法”聽起來非常具有吸引力，因為它似乎能夠提供一種更具科學性和係統性的解決方案。我特彆關注書中關於“機械設備”和“工廠”整體故障診斷的應用。機械設備的故障，如泵的汽蝕、壓縮機的喘振、管道的泄漏等，往往會直接影響到工藝流程的穩定。而工廠作為一個龐大的係統，其故障診斷更是涉及到多個子係統之間的相互作用。如何將復雜的工藝流程、設備間的物質和能量傳遞，以及控製係統的反饋迴路，都納入到一個統一的數學模型中，並以此來識彆異常，這無疑是一個巨大的挑戰，也是本書的價值所在。我希望書中能夠提供一些具體的案例，例如如何建立一個精密的煉油裝置模型，能夠模擬齣不同工況下，關鍵設備的運行狀態，並能識彆齣如換熱器結垢、催化劑活性下降、閥門內漏等典型的工藝故障。此外，對於“容錯係統”的介紹，也讓我非常感興趣。在化工領域，安全永遠是第一位的。如果能夠通過故障診斷技術，在檢測到某個關鍵設備齣現異常時，能夠快速、平穩地將其隔離，並啓動備用設備，或者調整工藝參數，以確保裝置的安全停車，或者在一定程度上維持生産，這將極大地提升裝置的安全性。這本書的齣現，為我們從“事後維修”走嚮“事前預測”提供瞭理論指導和技術支撐，非常有價值。

評分☆☆☆☆☆

書籍評價 4 作為一名在航空航天領域工作的研發工程師，我對任何能夠提升係統可靠性和安全性的技術都高度關注。本書的標題“應用故障診斷學：基於模型的故障診斷方法及其應用”立刻吸引瞭我的注意。在航空器上，任何一個微小的故障都可能導緻災難性的後果，因此，冗餘設計和高精度的故障診斷是必不可少的。我尤其關注書中關於“驅動器”、“傳感器”以及“容錯係統”的論述。在航空器的控製係統中，精密的傳感器用於感知飛行狀態、環境參數，而復雜的驅動器則負責執行控製指令，例如操縱麵舵角、發動機推力等。這些關鍵部件的故障，對飛行安全構成直接威脅。基於模型的故障診斷方法，通過建立這些部件的精確數學模型，並與實際測量數據進行比對，理論上可以實現對早期故障的預警和精準定位，這對於提高飛行安全至關重要。例如，我們可以為某個執行機構建立一個包含電機、齒輪箱、液壓係統等部件的詳細模型，通過監測其運動軌跡、受力情況、響應速度等，來判斷是否存在磨損、泄漏、卡滯等問題。更重要的是，書中提及的“容錯係統”部分。在航空器上，容錯設計是核心理念之一。如果能夠在故障診斷的基礎上，實現實時的故障隔離和係統重構，例如在某個傳感器失效時，能夠自動切換到冗餘傳感器，或者根據其他傳感器的數據進行估算，以保證控製係統的正常運行，這將極大地提升航空器的魯棒性和生存能力。我期待書中能夠深入探討這些高可靠性係統中的具體模型構建方法、故障檢測算法，以及容錯策略的實現細節，為我們設計更安全、更可靠的航空器提供有力的理論和技術支持。

評分☆☆☆☆☆

書籍評價 9 作為一名在生物醫學工程領域工作的研究人員，我一直緻力於開發能夠提高醫療設備可靠性和診斷精度的技術。醫療設備的故障，輕則影響診斷的準確性，重則危及患者生命。因此，對這些設備進行實時、精準的故障診斷，是至關重要的。本書的標題“應用故障診斷學：基於模型的故障診斷方法及其應用”，正是我們所追求的方嚮。我尤其關注書中關於“傳感器”、“驅動器”以及“容錯係統”的論述。在醫療設備中，傳感器扮演著至關重要的角色，例如醫學影像設備的傳感器、生理信號監測設備的傳感器等。這些傳感器的準確性直接影響到診斷結果。如何通過建立傳感器的精確模型，來監測其性能退化、噪聲增加、漂移等問題，從而實現對其故障的早期預警，是我們一直關注的重點。同樣，驅動器在許多醫療設備中也起著關鍵作用，例如手術機器人中的微型驅動器、注射泵中的精密驅動器等。這些驅動器的精密性和可靠性直接影響到治療的有效性。本書提齣的基於模型的診斷方法，為我們提供瞭一種係統性的手段來評估和診斷這些驅動器的性能。更讓我興奮的是“容錯係統”部分。在醫療領域，冗餘和容錯設計是保障設備安全性的核心。如果能夠將故障診斷技術與容錯設計相結閤，在檢測到某個關鍵部件故障時，能夠自動切換到備用部件，或者調整控製策略，以保證設備的持續、安全運行，這將極大地提升醫療設備的可靠性，並最終惠及患者。我期待書中能夠深入探討如何為復雜的生物醫學設備構建精確的數學模型，以及如何將這些模型應用於故障的實時檢測和容錯係統的設計中，為推動精準醫療和智慧醫療的發展貢獻力量。

評分☆☆☆☆☆

書籍評價 8 本書的標題“應用故障診斷學：基於模型的故障診斷方法及其應用”引起瞭我極大的關注，因為我是一名在大型交通基礎設施領域工作的工程師，主要負責橋梁、隧道和道路的健康監測與維護。這些基礎設施的長期穩定運行，對國傢經濟和社會發展至關重要。然而，長期的服役、環境因素的影響以及不可預測的載荷，都可能導緻結構的損傷和性能退化。傳統的監測方法，往往側重於定期的現場檢查和一些基礎的傳感器監測，對於一些早期、細微的損傷，往往難以捕捉。本書提齣的“基於模型的故障診斷方法”，似乎能夠為我們提供一種更為科學、係統性的解決方案。我特彆期待書中關於“機械設備”（在這裏可以理解為伸縮縫、減震支座等設備）和“工廠”（即整個交通基礎設施網絡）的故障診斷應用。例如，對於橋梁的伸縮縫，其性能的退化會直接影響到橋梁整體的受力狀態。如何建立一個能夠反映伸縮縫正常工作狀態的數學模型，並通過監測其位移、摩擦力等參數，來識彆是否存在卡滯、腐蝕等故障，是非常有價值的。又如，對於隧道內的通風係統、排水係統等“設備”，它們的正常運行對隧道安全至關重要。通過建立這些係統的模型，並實時監測其運行參數，可以幫助我們更早地發現潛在的故障，避免因設備失效而引發的安全問題。此外，書中提及的“容錯係統”概念，雖然在基礎設施領域不像航空航天那樣直接，但其理念——即通過設計和管理，使得係統在麵臨一定程度的損傷時，仍能保持基本功能或安全運行——與我們的目標不謀而閤。我希望能從書中學習到如何為復雜的基礎設施係統構建精確的數學模型，以及如何將這些模型應用於故障的早期識彆和風險評估中，從而提升基礎設施的整體安全性與耐久性。

評分☆☆☆☆☆

書籍評價 2 作為一名長期從事自動化控製係統研發的科研人員，我對“基於模型的故障診斷”這一概念一直抱有濃厚的興趣。過去，我們更多地將精力放在如何設計更魯棒、更可靠的控製器，以應對各種不確定性和乾擾。然而，即便再精密的係統，也無法完全避免磨損、老化、環境變化等因素導緻的性能下降和故障。這本書的標題“應用故障診斷學”就直接點明瞭其應用導嚮，而“基於模型的故障診斷方法及其應用”更是精準地描繪瞭其核心內容。我特彆關注書中對“傳感器”和“驅動器”故障診斷的論述。傳感器是工業自動化的“眼睛”和“觸角”，它們的失準或失效，直接導緻控製指令的偏差，進而可能引發連鎖反應。而驅動器則是連接控製信號與執行機構的橋梁，其故障往往會直接導緻設備無法正常運行，甚至損壞。我希望書中能夠詳細闡述如何構建這些關鍵部件的精確數學模型，以及如何利用這些模型來識彆諸如傳感器漂移、零點偏移、噪聲增大、驅動器過載、過溫、短路等各類典型的故障。例如，對於一個溫度傳感器，我們可以建立其熱響應模型，通過分析其對溫度變化的響應速率和幅度，來判斷其是否齣現老化或接觸不良。對於一個伺服驅動器，其模型可以包含電流環、速度環、位置環的動態特性，以及過載保護、短路檢測等功能模塊，通過對比模型預測的電流、速度等參數與實際測量值的偏差，來診斷驅動器內部的元器件故障。此外，書中提及的“容錯係統”部分，更是令人期待。在工業生産中，一些關鍵係統一旦發生故障，可能導緻災難性的後果。如果能夠通過故障診斷技術，實時監測係統運行狀態，並在檢測到故障時，能夠自動切換到備用部件，或者調整控製策略，以維持係統的基本功能，那麼其安全性和可靠性將得到極大的提升。這本書的理論深度和實踐廣度，預示著它將成為我們理解和實現高可靠性工業係統的重要參考。

評分☆☆☆☆☆

書籍評價 6 作為一名在船舶工程領域工作的工程師，我對本書的標題“應用故障診斷學：基於模型的故障診斷方法及其應用”充滿瞭期待。船舶作為大型、復雜的移動平颱，其動力係統、導航係統、通信係統、生命保障係統等都高度依賴於各類機械和電子設備。這些設備在長期、惡劣的海洋環境下運行，故障的發生是不可避免的。提升故障診斷的準確性和及時性，對於保障船舶航行安全、降低運營成本具有至關重要的意義。我特彆關注書中關於“機械設備”、“驅動器”、“傳感器”和“工廠”（在此可理解為整個船舶係統）的故障診斷應用。船舶的動力裝置，例如柴油發動機、渦輪機，以及各種泵、風機等，都是典型的復雜機械設備。如何通過建立這些設備的數學模型，來識彆諸如活塞環磨損、軸承疲勞、閥門密封失效、冷卻係統堵塞等早期故障，是提高船舶可靠性的關鍵。同樣，船舶的航行控製係統，其傳感器（如陀螺儀、加速度計、GPS）和驅動器（如舵機、推進器）的故障診斷也非常重要。書中提齣的基於模型的診斷方法，似乎能夠提供一種比傳統經驗診斷更具科學性和預測性的手段。例如，通過建立舵機係統的動態模型，來監測其響應速度、精度以及受力情況，從而判斷是否存在液壓泄漏、控製閥磨損等問題。此外，對於“容錯係統”的論述，更是令我感到振奮。在海上，一旦發生關鍵係統故障，後果可能不堪設想。如果能夠通過模型化的故障診斷，實現故障的快速識彆和隔離，並自動啓動備用係統，以維持船舶的基本操縱能力，這將極大地提高船舶在緊急情況下的生存能力。我渴望從書中學習到如何構建這些復雜海洋工程係統的模型，以及如何將這些模型應用於實際的故障診斷和容錯設計中。

評分☆☆☆☆☆

書籍評價 7 我對本書的興趣，源於我所在領域所麵臨的嚴峻挑戰：如何在高風險、高價值的環境中，實現對係統性能的精準監控和故障的早期預警。我是一名核電站的技術人員，我們所麵對的每一個設備，從反應堆的冷卻係統、蒸汽發生器，到渦輪發電機組、儀錶控製係統，都必須保持極高的可靠性和安全性。任何一點微小的偏差，都可能導緻巨大的風險。傳統的故障診斷方法，雖然在一定程度上能發揮作用，但麵對核電站這種極其復雜的係統，其局限性越發明顯。本書提齣的“基於模型的故障診斷方法”，為我們提供瞭一個全新的視角。我尤其關注書中對“機械設備”、“驅動器”、“傳感器”以及“工廠”整體故障診斷的論述。在核電站中，機械設備的故障，如泵的密封失效、閥門的卡滯、渦輪葉片的疲勞損傷等，都需要被精準地檢測齣來。通過建立這些設備的精確數學模型，模擬其正常運行時的參數變化規律，並與實際監測數據進行對比，我們有望在故障早期就發現異常。例如，我們可以對主泵的流體動力學特性、軸承的振動特性進行建模，通過分析其運行數據與模型的偏差，來判斷是否存在氣蝕、磨損等問題。而“傳感器”和“驅動器”的故障，更是直接影響到控製係統的穩定。如何利用模型來診斷這些關鍵部件的性能衰減或失效，並實現智能的故障檢測，是提升核電站安全性的重要途徑。此外，“容錯係統”部分，對於核電站來說，更是至關重要。在極端情況下，如果能夠通過故障診斷技術，實現關鍵係統的平穩過渡或隔離，最大限度地保證反應堆的安全，將是不可估量的價值。這本書的深入分析，無疑為我們理解和應用這些先進的診斷技術，提供瞭寶貴的指導。

評分☆☆☆☆☆

書籍評價 1 這本書的齣現，無疑為當前復雜且日益精密的工業係統提供瞭一套頗具前瞻性的思考框架。我是一名在大型製造企業一綫工作的工程師，長期以來，我們麵臨的挑戰是如何在設備運行過程中，更早、更準確地發現潛在的故障，並盡可能減少停機時間帶來的損失。傳統的故障診斷手段，往往依賴於經驗判斷和一些基礎的統計分析，雖然在一些簡單係統上能奏效，但在麵對如高精度數控機床、復雜的電力驅動係統，甚至是自動化生産綫上的傳感器網絡時，其局限性就暴露無遺。本書所提齣的“基於模型的故障診斷方法”，在我看來，是一種從根本上解決問題的思路。它不再僅僅是“看到什麼就修什麼”，而是深入到係統的工作原理、數學模型，通過模擬係統的正常運行狀態，來對比實際運行數據，從而精準定位偏差的根源。這對於我們理解設備內部的相互作用，以及不同部件之間的耦閤關係，有著前所未有的指導意義。舉個例子，在診斷某個變頻器驅動的電機故障時，我們往往隻能關注電機的電流、電壓等宏觀參數，但如果能構建一個精密的模型，模擬齣電機繞組的電磁特性、軸承的摩擦模型，甚至是傳動鏈的動態響應，那麼即使是非常細微的、初期的絕緣劣化或者軸承磨損，都能在模型預測的正常值與實際測量值之間産生可捕捉的差異。這不僅僅是診斷，更是預測性維護的雛形。我尤其期待書中在“驅動器”和“機械設備”這兩個章節的深入探討，因為這些是我們日常工作中接觸最多、問題也最棘手的環節。通過模型化的手段，我們或許能從“被動救火”轉變為“主動預防”，將故障扼殺在萌芽狀態，從而實現生産效率的最大化和成本的最優化。這本書的價值，遠不止於理論的介紹，更在於它為我們提供瞭一種全新的、係統化的解決問題的工具和視角，對於提升我們工業係統的智能化和可靠性，具有深遠的意義。

評分☆☆☆☆☆

書籍評價 10 我對這本書的關注，源於我對智能製造和工業4.0浪潮下，係統可靠性提升的需求。我是一名在機器人領域工作的工程師，我們設計的機器人被廣泛應用於各種生産綫、倉庫以及科研場景。這些機器人由大量的傳感器、精密的驅動器、復雜的控製係統和機械結構組成，任何一個部分的故障都可能導緻生産中斷，甚至造成損失。本書的標題“應用故障診斷學：基於模型的故障診斷方法及其應用”精準地擊中瞭我們的痛點。我特彆希望書中能夠詳細闡述如何為機器人係統的關鍵部件，如關節驅動器、末端執行器、視覺傳感器等，構建精確的數學模型。例如，如何建立一個包含電機、減速器、編碼器等組件的驅動器模型，並通過分析其力矩、速度、位置等參數與模型預測值的偏差，來診斷諸如電機繞組損壞、軸承磨損、編碼器失準等問題。又如，如何對視覺傳感器進行建模，通過分析其圖像采集的質量、目標識彆的精度等，來判斷傳感器是否存在汙損、光路問題或內部電路故障。書中提到的“機械設備”和“工廠”（在這裏可以理解為整個自動化生産綫）的故障診斷應用，更是我們急需的知識。通過對整條生産綫的模型化仿真，我們可以識彆齣瓶頸環節，預測潛在的故障點，並提前進行維護。而“容錯係統”的概念，對於機器人係統而言，意味著在檢測到某個關節或傳感器故障時，能夠通過調整路徑規劃、重新分配任務，或者切換到備用機器人，來維持整體生産綫的運行。這將極大地提高工業生産的連續性和柔性。我非常期待從書中學習到先進的基於模型的故障診斷理論和方法，並將其應用於我們機器人産品的設計和維護中，為實現更智能、更可靠的工業自動化貢獻力量。

評分☆☆☆☆☆

書籍評價 5 這本書的題目，尤其是“基於模型的故障診斷方法及其應用”，對於我這樣一個在鐵路運輸領域工作瞭多年的技術人員來說，具有極強的吸引力。鐵路係統的安全穩定運行，直接關係到韆韆萬萬人的齣行。從高速動車組的牽動係統、製動係統，到信號控製係統、通信係統，都涉及到大量復雜的機械和電子設備，任何一個環節的故障都可能引發嚴重的事故。我們一直以來都在努力提升故障診斷的水平，但很多時候，診斷過程仍然比較依賴於經驗和事後分析。本書提齣的“模型化”思路，讓我看到瞭新的可能性。我特彆關注書中對“機械設備”、“驅動器”和“工廠”（在這裏可以理解為整個鐵路交通係統）的故障診斷的應用。例如，在動車組的牽動係統中，電機、牽引變流器、齒輪箱等都是關鍵部件。如何建立一個能夠準確反映這些部件運行狀態的模型，並通過模型來識彆諸如電機繞組絕緣劣化、變流器過載、齒輪磨損等早期故障，是至關重要的。又例如，在信號控製係統中，傳感器、執行器、通信模塊的故障都會影響到列車的安全運行。通過建立一個涵蓋這些部件的數學模型，並實時監測其輸齣與模型預測的偏差，能夠幫助我們更早地發現問題，避免連鎖故障的發生。此外，書中提到的“容錯係統”，對於鐵路安全更是具有裏程碑式的意義。一旦檢測到某個關鍵部件發生故障，如果能夠通過軟件的調整，或者切換到備用係統，來保證列車繼續安全運行，甚至能夠實現安全停車，這將極大地提升鐵路運輸的整體安全水平。我非常期待書中能夠提供一些實際應用的案例，幫助我們理解如何將這些復雜的模型化診斷方法，有效地應用到鐵路係統的具體設備和場景中。