内容简介

本书共14章。第1章至第6章主要介绍系统可靠性最优化基本知识，液压系统可靠性模型及可靠度的计算方法，在简述液压系统优化技术的基础上，较详细叙述了液压系统可靠性最优化技术；第7章至第14章，以智能故障诊断为主，介绍了液压系统智能故障诊断基本模型，专家系统、人工神经网络液压系统故障诊断，液压系统故障的模糊诊断，灰色系统理论在液压系统故障诊断中的应用，液压系统智能集成化和网络化故障诊断，最后叙述了液压系统工作介质智能故障诊断

目录

1绪论....................................................................................................................11.1系统可靠性最优化基本知识概述.................................................................11.1.1系统可靠性最优化的基本概念..........................................................
11.1.2系统可靠性的发展简史......................................................................31.1.3液压可靠性最优化研究现状及发展趋势..........................................41.1.4最优化分类..........................................................................................
61.2液压智能故障诊断基本知识概述.................................................................81.2.1智能故障诊断系统的基本概念........................................................81.2.2智能故障诊断系统的结构................................................................81.2.3智能故障诊断技术的发展简史........................................................
91.2.4智能故障诊断研究现状及发展趋势..............................................111.3本书的主要内容...........................................................................................142可靠性与故障维修的基础知识..........................................................................
152.1　可靠性技术的基本内容与特点.................................................................162.2可靠性与可靠度的定义.............................................................................172.2.1可靠性..............................................................................................
182.2.2可靠度..............................................................................................182.3失效率.........................................................................................................202.4失效密度函数与失效率和可靠度的关系.........................................
212.5失效类型与失效曲线.................................................................................222.6可靠性寿命.................................................................................................242.6.1平均寿命..........................................................................................
252.6.2可靠寿命..........................................................................................272.6.3中位寿命..........................................................................................272.6.4寿命方差和寿命标准离差..............................................................
282.7维修度与有效度.........................................................................................282.7.1维修度..............................................................................................292.7.2有效度............................................................................................
292.8以可靠性为中心的维修原理.....................................................................322.8.1维修原理..........................................................................................322.8.2维修步骤..........................................................................................
343液压系统可靠性模型..............................................................................................343.1可靠性模型概述...........................................................................................353.1.1“黑箱”方法和“白箱”方法........................................................
353.1.2失效时间建模与失效次数建模......................................................363.1.3两状态可靠性和多状态或连续状态可靠性..................................383.2可靠性模型的应用.......................................................................................383.3浴盆曲线模型.............................................................................................
393.3.1引言..................................................................................................393.3.2和形式的浴盆曲线模型..................................................................393.3.3积形式的浴盆曲线模型..................................................................
423.3.4由右截短产生的浴盆曲线模型......................................................463.3.5分段浴盆曲线模型..........................................................................523.3.6变量代换模型..................................................................................
533.4系统可靠性模型...........................................................................................553.4.1可靠性框图......................................................................................563.4.2串联模型..........................................................................................
573.4.3并联模型..........................................................................................583.4.4串-并联、并-串联及串-并联混合模型..........................................613.4.5旁联模型..........................................................................................
633.4.6kn模型............................................................................................653.4.7连续kn模型...................................................................................663.4.8二维连续kn模型或连续(r,s)(m,n)模型.....................................
683.4.9其它具有独立元件的可靠性模型..................................................693.4.10分担负载模型................................................................................713.5失效率模型...................................................................................................
733.6定龄更换模型...............................................................................................743.7最小维修优化模型.......................................................................................753.8维修与备件的关系.......................................................................................
773.9简单模型一览表...........................................................................................784液压系统可靠度计算方法......................................................................................804.1液压系统可靠度的一般计算方法............................................................
814.1.1组合事件计算法................................................................................814.1.2通路追踪法......................................................................................834.1.3分解法..............................................................................................
844.1.4桥式系统..........................................................................................894.1.5梯式系统..........................................................................................924.2待命冗余液压系统计算方法......................................................................
964.2.1理想型待命冗余系统计算..............................................................984.2.2双部件待命冗余系统计算............................................................1024.3液压系统可靠度特征值的近似计算.........................................................1124.3.1引言................................................................................................
1124.3.2串联和并联的组合系统计算........................................................1124.3.3系统，串联和并联系统计算...........................................1144.3.4指数函数的近似计算....................................................................1195液压系统优化技术..............................................................................................
1225.1液压系统优化概述....................................................................................1235.1.1优化设计基本概念..........................................................................1235.1.2液压系统结构与优化....................................................................
1265.1.3液压系统优化的内容....................................................................1285.2优化数学模型.............................................................................................1295.2.1参数优化模型................................................................................
1295.2.2函数优化模型................................................................................1305.2.3控制部分寻优条件........................................................................1305.3液压开关阀控制系统动态优化...............................................................
1335.3.1系统数学模型................................................................................1335.3.2控制性能寻优................................................................................1435.3.3抗干扰能力寻优..........................................................................
1575.3.4动态补偿方法..............................................................................1705.4液压伺服系统参数优化...........................................................................1765.4.1液压伺服系统结构........................................................................
1765.4.2阶跃响应ITAE准则寻优...........................................................1905.4.3跟踪性能寻优............................................................................1995.4.4线性二次型指标寻优....................................................................
2085.4.5迭代法寻优....................................................................................2185.5液压系统动力机构优化...........................................................................2245.5.1负载与动力机构的特性..................................................................
2245.5.2稳态优化........................................................................................2315.5.3动态优化..........................................................................................2375.5.4液压系统的全局优化....................................................................
2466液压系统可靠性最优化技术................................................................................2526.1系统最优化概述.........................................................................................2536.2冗余液压系统可靠性的最优化.................................................................
2556.2.1引言..................................................................................................2556.2.2系统可靠性最优化问题的提出....................................................2586.2.3确定最优系统可靠性的最优化技术............................................2606.3
启发式方法在系统可靠性最优化中的应用.............................................2626.3.1引言................................................................................................2626.3.2Sharma—Venkateswaran启发式算法.........................................2656.3.3
Aggarwal启发式算法..................................................................2706.3.4Misra启发式算法.........................................................................2746.3.5Ushakov启发式算法...................................................................
2776.3.6Nakagawa—Nakashima启发式算法...........................................2796.4动态规划法在系统可靠性最优化中的应用.............................................2866.4.1引言................................................................................................
2866.4.2基本动态规划法............................................................................2916.4.3用拉格朗日乘子的动态规划法....................................................3076.4.4用控制序列概念的动态规划法....................................................3166.5用于系统可靠性最优化的其它方法.........................................................
3236.5.1引言................................................................................................3236.5.2经典算法........................................................................................3246.5.3参数法............................................................................................
3276.5.4线性规划法....................................................................................3306.5.5可分离规划法................................................................................3346.6部件可靠度和冗余数最优化的确定.......................................................
3376.6.1引言................................................................................................3376.6.2问题的提出....................................................................................3396.6.3最优化步骤....................................................................................
3406.6.4数值例题..........................................................................................3427液压系统智能故障诊断基本模型......................................................................3457.1液压故障诊断的重要性.............................................................................
3457.1.1液压故障诊断的重要性................................................................3457.1.2液压故障分析与识别基础............................................................3467.2渐发性故障的形成模型.............................................................................
3497.2.1液压系统的渐发性故障原因........................................................3507.2.2故障形成的一般性过程图............................................................3507.2.3给定产品的渐发性故障模型的建立............................................3517.2.4考虑产品初始参数离散度的渐发性故障形成模型....................
3567.2.5产品寿命和无故障工作概率的计算实例....................................3607.2.6有两个界限的渐发性故障模型....................................................3627.3突发性故障模型.......................................................................................3647.3.1液压系统的突发性故障原因........................................................
3647.3.2突发性故障发生概率....................................................................3657.3.3估计引起突发性故障的情况........................................................3687.3.4指数规律的应用范围....................................................................3707.3.5
同时出现突发性故障和渐发性故障的情形................................3727.3.6故障的随机流................................................................................3747.4液压元件故障智能故障诊断模型.............................................................3777.4.1液压元件故障模型概念................................................................
3777.4.2液压元件故障智能诊断基于网络PLC系统模型......................3788基于专家系统液压故障诊断..............................................................................3828.1专家系统概述..............................................................................................
3838.1.1引言..................................................................................................3838.1.2专家系统的组成和功能................................................................3868.1.3推理机制..........................................................................................
3898.1.4知识表示..........................................................................................3918.1.5知识的获取......................................................................................3928.1.6新型专家系统..................................................................................
3958.1.7专家系统的概念及优点..................................................................3998.2专家系统故障诊断原理...........................................................................4018.2.1专家知识的获取与表示................................................................
4018.2.2专家推理........................................................................................4038.2.3知识库维护....................................................................................4068.2.4机器学习........................................................................................
4078.2.5专家系统故障诊断的特点............................................................4088.3专家系统故障诊断方法...........................................................................4088.3.1模式匹配诊断法............................................................................
4098.3.2因果网络诊断法............................................................................4098.3.3结构与功能模型诊断法................................................................4108.4专家系统液压故障诊断实例...................................................................
4118.4.1知识库设计....................................................................................4128.4.2数据库设计....................................................................................4158.4.3推理机设计....................................................................................
4168.4.4专家系统的运行............................................................................4169基于人工神经网络液压系统故障诊断................................................................4179.1概述...........................................................................................................
4179.1.1神经网络故障诊断的优越性及其存在的问题............................4179.1.2神经网络故障诊断研究现状及其发展........................................4189.2神经网络故障诊断原理...........................................................................4199.2.1神经网络模型................................................................................
4199.2.2神经网络故障诊断原理................................................................4249.3神经网络故障诊断方法...........................................................................4259.3.1模式识别故障诊断神经网络........................................................4259.3.2
知识处理故障诊断神经网络........................................................4269.4神经网络的辨识方法与模型.....................................................................4289.4.1基于NARMA模型的辨识方法..................................................4289.4.2通用辨识模型和动态BP算法.....................................................
4339.5基于小波神经网络的液压泵故障诊断实例...........................................4369.5.1小波神经网络................................................................................4369.6.2实验条件及数据采集....................................................................4419.6.3
基于松散型小波神经网络的液压泵故障诊断............................4429.6.4基于紧致型小波神经网络的液压泵故障诊断............................44410液压系统故障的模糊诊断................................................................................44610.1液压系统故障诊断中的模糊性.............................................................
44710.2液压系统故障模糊诊断的基本原则.....................................................44810.3模糊故障诊断原理.................................................................................45010.4液压系统故障模糊诊断方法.................................................................
45210.4.1基于模糊模式识别的故障诊断方法..........................................45210.4.2基于模糊综合评判的故障诊断方法..........................................45410.4.3基于模糊推理的故障诊断方法..................................................45810.4.4基于模糊模型的故障诊断方法..................................................
45910.4.5基于模糊残差评价的故障诊断方法..........................................46010.5模糊故障诊断有关问题的处理方法.......................................................46010.5.1故障模糊分类方法......................................................................46010.5.2模糊样本的建立..........................................................................
46110.5.3故障分析矩阵的建立..................................................................46210.6液压系统故障模糊诊断实例...................................................................46411灰色系统理论在液压系统故障诊断中的应用................................................46811.1
灰色系统理论基本概念..........................................................................46911.1.1概念的分类及灰色概念................................................................46911.1.2灰色系统理论在液压故障诊断中的应用....................................47011.2灰色关联度分析.......................................................................................
47011.2.1关联系数计算公式........................................................................47111.2.2关联系数计算..............................................................................47311.2.3关联度............................................................................................
47511.3灰色关联度分析在液压系统故障诊断中的应用...................................47511.3.1在简易诊断中的应用....................................................................47611.3.2关联度分析在轧机液压伺服系统中进行故障诊断....................47711.3.3在轧机液压伺服系统的故障诊断实例........................................
47811.3.4在旋转机械故障诊断实例............................................................47912液压系统智能集成化故障诊断..........................................................................48512.1集成基本概述.........................................................................................
48612.1.1诊断信息集成..............................................................................48612.1.2诊断知识集成..............................................................................48712.1.3诊断方法集成..............................................................................
48812.2集成化故障诊断体系结构.....................................................................48812.2.1集成化故障诊断模型..................................................................48812.2.2集成化故障诊断系统结构..........................................................49012.2.3
多信息融合系统层次结构............................................................49112.2.4集成化故障诊断系统功能及其实现..........................................49212.3集成化推理和诊断策略.........................................................................49212.3.1集成化推理机制..........................................................................
49312.3.2集成化诊断策略..........................................................................49312.4神经网络与模糊逻辑集成故障诊断.....................................................49412.5专家系统与神经网络集成故障诊断.....................................................49512.5.1
专家系统与神经网络的集成方法................................................49612.5.2专家系统与神经网络的集成策略.................................................49612.5.3专家系统与神经网络的集成结构................................................49612.5.4专家系统与神经网络的集成模型................................................
49712.5.5专家系统与神经网络集成的特点..............................................49812.5.6专家系统与神经网络集成的适用范围......................................49812.6神经网络与案例集成故障诊断.............................................................49913液压系统网络化故障诊断..................................................................................
49913.1概述....................................................................................................50013.1.1网络化故障诊断的提出..............................................................50013.1.2网络化故障诊断的特点..............................................................
50113.1.3网络化故障诊断需要解决的问题..............................................50113.1.4网络化故障诊断的研究方向......................................................50213.2网络化故障诊断的结构模式.................................................................50313.2.1客户机服务器模式.....................................................................
50313.2.2浏览器服务器模式.....................................................................50513.2.3面向客户公共对象请求代理结构..............................................50813.2.4模式驱动结构..............................................................................50913.3
网络化故障诊断的实现方案.................................................................50913.3.1基于三层网络的实现方案..........................................................51013.3.2基于四层网络的实现方案..........................................................51113.4网络化故障诊断的关键技术.................................................................
51413.4.1网络数据库技术............................................................................51413.4.2数据实时传输技术........................................................................51513.4.3网络安全技术................................................................................
51513.5网络化故障诊断的评价指标.................................................................51614液压系统工作介质智能故障诊断....................................................................51714.1概述...........................................................................................................
51814.2液压系统的污染物及其危害....................................................................51814.2.1污染物的概念................................................................................51814.2.2污染物的来源................................................................................
51914.2.3污染物特征的描述......................................................................52014.2.4液压系统污染物的危害................................................................52114.3液压系统的污染物分析...........................................................................
52214.3.1污染物成分及其含量的分析........................................................52214.3.2固体颗粒尺寸与数量的测定诊断................................................52614.4液压系统污染监测与故障诊断实现.......................................................53114.4.1在线监测与诊断系统的方案........................................................
53114.4.2在线监测与诊断系统的功能及原理............................................53114.4.3硬件系统........................................................................................53214.5在线监测与诊断系统的软件实现..........................................................53514.6
液压元件对工作介质清洁度要求及过滤器的配置.............................53714.6.1清洁度要求................................................................................53814.6.2过滤器配置..................................................................................539附表液压传动装置的平均失效率........................................................................
539参考文献..............................................................................................................540