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| 內容簡介： |
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本书共9章（另有2个附录），涵盖了故障诊断信号分析基础、信号高级分析方法、滚动轴承故障诊断、齿轮故障诊断等基于信号分析的故障检测和故障诊断技术，同时，还包含了基于模型的故障诊断（对应第6～8章）、数据驱动的悬挂系统故障诊断方法。 为帮助读者更好地理解和学习，书中重要的理论和案例都配有MATLAB程序，每章都附有思考题（提供答案）。另外，编著者针对每章都制作了课件，方便读者学习和教师课堂教学使用。
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| 關於作者： |
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魏秀琨，北京交通大学教授，在系统建模、控制理论、故障诊断、人工智能应用等领域累计发表100多篇论文，其中SCI论文20余篇，EI/ISTP检索论文90多篇篇；发表的论文被国内外学者累计引用900多次。出版故障诊断、轨道安全状态检测和列车故障诊断方面的专著3部，编写教材1部，申请发明专利30多项，软件著作权10多项。
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| 目錄：
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第1章 绪论11.1 系统故障诊断技术的内涵11.1.1 系统故障诊断技术的基本概念11.1.2 系统故障诊断技术的目的与任务21.1.3 系统故障诊断技术的基本理论与方法51.1.4 系统故障诊断系统的结构与内容131.2 系统故障诊断技术的发展趋势151.2.1 故障预测与健康监测的技术内涵151.2.2 故障预测与健康监测技术体系171.2.3 故障预测与健康监测的系统功能层次201.2.4 故障预测与健康监测的典型体系框架分析231.2.5 故障预测与健康监测的发展展望28思考题31参考文献31第2章 故障诊断信号分析基础332.1 信号分析的定义与意义332.2 信号预处理332.2.1 异常值处理342.2.2 零均值化处理342.2.3 消除趋势项362.2.4 加窗处理382.2.5 滤波492.3 特征提取与信号处理方法562.3.1 特征选择与提取562.3.2 时域分析方法572.3.3 频域分析方法62思考题72参考文献73第3章 信号高级分析方法753.1 时频域分析753.1.1 短时傅里叶变换753.1.2 Wigner-Ville分布773.1.3 小波变换803.1.4 EMD信号分析方法873.2 数据约减方法923.2.1 主成分分析923.2.2 核主元分析943.2.3 粗糙集理论983.3 传感器信息融合1013.3.1 信息融合的概念1013.3.2 信息融合的方法1043.3.3 信息融合的关键技术107思考题108参考文献108第4章 滚动轴承故障诊断1104.1 滚动轴承的基本概况1104.1.1 滚动轴承的基本结构1104.1.2 滚动轴承异常的基本形式1114.2 滚动轴承的振动类型及故障特征1124.2.1 滚动轴承的固有振动特征1134.2.2 滚动轴承的故障特征频率1144.3 滚动轴承故障诊断方法1214.3.1 常用振动诊断方法1214.3.2 现场振动监测及分析诊断的一般步骤1294.3.3 滚动轴承故障诊断案例1304.3.4 轴承故障诊断新技术介绍137思考题138参考文献138第5章 齿轮故障诊断1405.1 齿轮异常的基本形式1405.1.1 齿轮及啮合过程1405.1.2 齿轮故障的常见形式1425.1.3 齿轮故障的原因1495.2 齿轮振动频率及频谱特点1505.2.1 齿轮的振动类型1505.2.2 齿轮振动频率的计算1525.2.3 齿轮振动频谱的特点1545.3 齿轮故障分析方法1575.3.1 常用振动振动方法1575.3.2 齿轮的精密诊断1615.3.3 齿轮故障诊断案例1625.3.4 齿轮故障诊断新方法展望166思考题167参考文献168第6章 系统的状态空间描述1696.1 系统数学描述1696.2 状态空间的基本概念1706.3 线性系统状态空间表达式的建立1726.3.1 根据物理定律建立实际系统的动态方程1726.3.2 由系统的微分方程建立状态空间表达式1756.3.3 由传递函数建立状态空间表达式1776.4 线性系统的可控性和可观性1806.4.1 问题的提出1806.4.2 线性定常连续系统的可控性1806.4.3 可控标准型及输出可控性1836.5 状态空间表达式的标准形式1856.5.1 能控标准型1866.5.2 能观测标准型1866.5.3 对角线标准型1866.5.4 Jordan标准型1876.6 利用MATLAB进行系统模型之间的相互转换1886.6.1 传递函数系统的状态空间表达式1896.6.2 由状态空间表达式到传递函数的变换190思考题193参考文献194第7章 状态反馈和状态观测器设计1957.1 状态反馈与闭环系统极点的配置1957.1.1 状态反馈1957.1.2 闭环系统期望极点的选取2007.2 状态观测器的设计2017.2.1 全维状态观测器2027.2.2 极点配置的MATLAB实现206思考题214参考文献214第8章 基于观测器的故障诊断理论基础2158.1 故障诊断观测器2158.2 故障检测系统的鲁棒性及灵活性2168.3 故障检测残差评估及阈值的确定2188.4 故障分离2218.4.1 完全故障分离2218.4.2 故障分离滤波器2268.4.3 基于多个（一组）残差产生器的故障分离2278.5 故障辨识2338.5.1 故障辨识滤波器与完全故障辨识2348.5.2 最优故障辨识问题236思考题238参考文献238第9章 数据驱动的悬挂系统故障诊断方法2409.1 基于PCA的故障检测方法2409.2 基于DPCA的城轨车辆悬挂系统故障检测2429.3 T-PLS的算法思想与步骤2449.4 基于T-PLS的悬挂系统故障检测与诊断2499.5 SVM概述2559.6 SVM算法研究2569.6.1 二元分类2569.6.2 多元分类2599.7 在列车悬挂系统中应用SVM技术进行故障分离2609.7.1 故障特征值2629.7.2 SVM故障分离263思考题265参考文献265附录A 城轨车辆悬挂系统建模266A.1 车辆悬挂系统及车载故障诊断系统构架266A.1.1 车辆悬挂系统组成与功能266A.1.2 城轨车辆垂向悬挂系统动力学建模269A.1.3 Simpack车辆建模与悬挂系统故障仿真平台278A.2 小结282参考文献282附录B 思考题答案283
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