支持向量机故障诊断及控制技术

支持向量机故障诊断及控制技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:
作者:胡良谋
出品人:
页数:232
译者:
出版时间:2011-10
价格:38.00元
装帧:
isbn号码:9787118074659
丛书系列:
图书标签:
  • 辨识
  • ml
  • SVM
  • 支持向量机
  • 故障诊断
  • 控制技术
  • 机器学习
  • 模式识别
  • 数据挖掘
  • 智能诊断
  • 预测性维护
  • 工业应用
  • 状态监测
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具体描述

支持向量机目前在模式识别、辨识建模、故障诊断、智能控制等各个领域得到了广泛的应用。胡良谋、曹克强、徐浩军、董新民所著的《支持向量机故障诊断及控制技术(附光盘)》主要研究基于支持向量机回归算法的控制系统(包括电液伺服系统和飞行控制系统)辨识建模、故障诊断及智能控制(包括逆模型控制和内模控制)理论和方法,进行了大量的仿真试验研究,并给出了部分典型实例的MATLAB仿真程序,便于读者自学和进一步开发。希望《支持向量机故障诊断及控制技术(附光盘)》的出版能促进支持向量机在我国的发展与提高。

《支持向量机故障诊断及控制技术(附光盘)》可作为从事人工智能、系统辨识、故障诊断、智能控制等领域工程技术人员的参考书,同时也可作为人工智能、控制理论与应用、计算机应用、飞行器设计等专业高年级本科生、研究生和教师的参考书。

智能制造时代下的先进传感器技术与数据驱动决策 图书简介: 在当前全球制造业向智能制造转型的浪潮中,数据已成为驱动生产效率、优化运营管理和保障设备可靠性的核心要素。本书聚焦于现代工业系统中至关重要的“感知”与“决策”环节,深入探讨了先进传感器技术在复杂工业环境中的应用、海量工业数据的有效采集、预处理,以及如何利用尖端的数据驱动模型实现高精度的状态监测、预测性维护和过程控制。本书旨在为工程技术人员、系统集成商和研究人员提供一套全面、实用的技术框架,以应对工业4.0时代对实时性、准确性和系统智能化的严苛要求。 第一部分:工业传感器的革新与应用深化 本部分首先回顾了传统工业传感器的局限性,随后系统介绍了支撑现代智能制造的几类关键新型传感器技术,着重分析了它们在提升数据质量和拓宽信息获取维度方面的突破。 第一章:工业环境下的感知层挑战与新型传感器综述 工业现场环境的复杂性(高温、高湿、强电磁干扰、振动冲击)对传感器的可靠性和准确性提出了极高要求。本章详细阐述了工业物联网(IIoT)对传感器提出的新的性能指标,如低功耗、无线连接能力、高带宽和自诊断功能。 MEMS技术在工业中的深度集成: 重点分析了基于微机电系统(MEMS)的加速度计、陀螺仪和压力传感器在结构健康监测(SHM)和高精度运动控制中的优势,包括其小型化、低成本和高频响应特性。探讨了硅基传感器在极端温度下的封装技术和长期漂移补偿策略。 非接触式传感技术的前沿进展: 深入探讨了激光多普勒测速(LDV)、热像仪、超声波传感器在不中断生产流程下获取关键物理量(如温度分布、表面形貌、内部缺陷)的方法。特别关注了基于机器视觉的二维/三维测量技术如何替代传统接触式测量,实现自动化质量检测。 化学与气体传感器的智能化: 针对工业安全和环境监测需求,分析了金属氧化物半导体(MOX)传感器、电化学传感器和光声光谱技术在有毒有害气体快速、灵敏检测中的应用,并讨论了如何通过多传感器融合技术克服单一传感器的交叉敏感性问题。 第二章:传感器数据的高效采集与预处理 数据采集的质量直接决定了后续分析的上限。本章侧重于如何构建稳定、同步、高保真的数据采集链路。 高精度同步采集系统的架构设计: 探讨了时间同步技术(如IEEE 1588 PTP协议)在多源异构传感器网络中的应用,确保振动、声学和电信号数据在时间轴上的对齐,这是进行高级故障诊断的前提。 抗干扰与信号调理技术: 详细阐述了针对工业电磁兼容性(EMC)问题,在硬件层面如何设计滤波器、隔离电路和屏蔽层,以保证原始信号的纯净度。讨论了欠采样与过采样技术在数据压缩与信息保留之间的平衡策略。 工业信号的初步清洗与特征提取: 介绍了傅里叶变换(FFT)、小波变换(WT)等时频分析工具在去除工频噪声和捕捉瞬态事件中的应用。阐述了基于经验模态分解(EMD)和互相关分析等方法,从原始信号中初步分离出感兴趣的物理特征的过程。 第二部分:工业大数据驱动的智能诊断与预测 本部分将理论与实践相结合,重点介绍如何利用现代统计学习、深度学习方法处理海量工业数据,实现从被动维护到主动、预测性维护的转变。 第三章:基于特征工程的传统机器学习诊断模型 在数据量相对有限或需要解释性强的场景下,高效的特征工程仍是构建可靠诊断模型的基础。 关键特征的构建与量化: 讲解了如何从时域(均方根、峭度、峰峰值)、频域(特定频率能量比、频谱质心)和时频域中,提取出能够有效表征设备健康状态的描述性特征集。讨论了特征降维技术(如主成分分析PCA)在应对高维特征空间时的重要性。 经典模式识别在故障分类中的应用: 详细分析了支持向量机(SVM)——在小样本分类和高维模式识别中的有效性、K近邻(KNN)算法的非参数特性,以及集成学习方法(如随机森林、梯度提升)在提高分类鲁棒性方面的性能优势。 模型的可解释性与置信度评估: 强调在关键工业应用中,模型决策过程的透明度至关重要。介绍了如何通过特征重要性排序和局部解释技术来验证模型决策的物理合理性。 第四章:深度学习在复杂系统状态监测中的突破 面对日益复杂的设备(如大型旋转机械、复杂化学反应器),深度学习模型展现出强大的自动特征学习能力。 卷积神经网络(CNN)在频谱分析中的应用: 探讨了如何将一维传感器信号转化为二维“图像”(如时频谱图、包络谱图),并利用CNN强大的空间特征提取能力,实现对微弱故障特征(如轴承微小冲击)的自动识别,无需复杂的人工特征工程。 循环神经网络(RNN)/LSTM在时间序列预测中的角色: 针对设备运行状态具有强时间依赖性的特点,详细阐述了长短期记忆网络(LSTM)和门控循环单元(GRU)如何有效捕获数据序列中的长期依赖关系,用于预测剩余使用寿命(RUL)和异常趋势的提前预警。 自编码器(AE)与生成对抗网络(GAN)在异常检测中的实践: 介绍了基于重构误差的无监督异常检测方法,以及如何利用GAN生成逼真的正常工况数据,以训练更具区分力的判别模型,尤其适用于罕见故障样本的补充。 第三部分:过程优化与自适应控制集成 本部分将视角从诊断提升到控制层面,探讨如何将实时诊断结果转化为最优的控制策略,实现生产过程的闭环优化。 第五章:基于状态信息的自适应过程控制 传统的PID控制往往难以应对非线性和时变特性。本章重点介绍了如何将实时状态信息集成到控制系统中。 模型预测控制(MPC)的工业化部署: 详细讲解了MPC如何利用系统动态模型,结合传感器实时反馈的状态估计,在前瞻时间窗内优化控制律,以最小化未来一段时间的性能指标(如能耗、产品质量偏差)。分析了在传感器数据延迟和模型不确定性下的MPC鲁棒性设计。 强化学习在复杂系统调度与控制中的探索: 介绍了如何将工业控制问题抽象为马尔可夫决策过程(MDP),并利用深度Q网络(DQN)或策略梯度方法训练出能够自主学习最优操作策略的“智能控制器”,尤其适用于优化批处理流程和柔性制造系统中的资源调度。 故障容错与安全裕度管理: 讨论了当传感器或执行器发生部分失效时,控制系统如何利用冗余信息和健康状态评估,自动切换到降级运行模式或安全停车模式,确保系统的整体安全性。 第六章:系统的集成、验证与部署规范 本书的最后一部分聚焦于如何将实验室中验证的模型和算法,成功、稳定地部署到真实的工业生产线环境中。 边缘计算与云计算的协同架构: 比较了在边缘侧(如PLC、工业网关)进行实时特征提取和初步决策,与在云端进行大规模模型训练和远程监控的优势与劣势。探讨了数据压缩和模型轻量化技术在保证边缘设备计算资源限制下的部署策略。 数字孪生与虚拟调试: 阐述了如何利用传感器数据驱动的数字孪生体,对诊断和控制算法进行高保真度的虚拟验证和迭代优化,大幅降低在物理系统上进行调试的风险和成本。 工业信息安全与数据治理: 鉴于工业控制网络的开放性,本章强调了传感器数据采集、传输和模型部署过程中必须遵循的网络安全标准和加密协议,确保知识产权和生产数据的安全。 全书以严谨的工程逻辑和大量的实际案例支撑,旨在构建一套从数据源到决策层的完整、智能化的工业系统解决方案。

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目录信息

读后感

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用户评价

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这本书的扉页上印着“支持向量机故障诊断及控制技术”,乍看之下,这似乎是一本内容相当专业和硬核的技术手册。我个人在机器学习领域算是个初学者,对支持向量机(SVM)的理论了解也仅限于一些基础概念,比如它如何通过找到最优超平面来实现分类和回归。但一直以来,我都很想知道,如此强大的一个算法,究竟能在实际工程问题中发挥多大的作用,尤其是在我一直关注的工业故障诊断这个领域。故障诊断的复杂性在于,往往需要处理高维度的、带有噪声的数据,而且很多故障的早期迹象都非常细微,难以捕捉。而SVM以其在高维空间中寻找最优边界的能力,以及对小样本、非线性问题的良好处理能力,似乎天然就具备了应对这些挑战的潜力。我非常好奇书中是如何将SVM的算法原理与具体的故障诊断场景进行耦合的,比如,在机械设备、电力系统或是化工流程中,究竟是哪些特征被提取出来,又如何被编码成SVM能够理解的输入,最终实现对设备状态的准确判断,甚至是提前预警。我对书中关于特征工程、模型训练、参数优化以及最终的诊断结果解释等方面的内容尤为期待,希望它能提供一套系统性的方法论,引导我一步步掌握如何运用SVM解决实际的故障诊断问题,从而减少意外停机时间和维护成本。

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当我看到《支持向量机故障诊断及控制技术》这个书名时,我立刻联想到我工作中经常遇到的设备故障问题。我深知,一个稳定运行的系统对于保障生产效率和产品质量至关重要,而故障的及时发现和精准处理则是其中的核心环节。我个人对机器学习领域的一些算法,特别是支持向量机(SVM),有一些基础的了解,知道它在处理非线性、高维数据方面具有独特的优势。我非常期待这本书能够详细介绍如何将SVM的强大功能应用于实际的工业设备故障诊断中。例如,在面对各种传感器采集到的复杂数据流时,SVM是如何提取出有效的故障特征,并从中辨别出细微的异常信号的?书中是否会提供一些关于数据采集、特征工程、模型训练以及模型评估的详细指导?此外,书中提到的“控制技术”更是引起了我的极大兴趣。我希望它能够阐述如何将SVM的诊断结果,有效地转化为实际的控制指令,从而实现对设备的智能调控。例如,当SVM检测到某种潜在的故障时,控制系统是否能够自动调整运行参数,以避免故障的进一步恶化,或者是否能够触发相应的安全保护机制。我希望这本书能够为我提供一套系统性的解决方案,帮助我理解并掌握如何利用SVM技术,构建一个更加智能、更加可靠的故障诊断与控制系统,从而提升我所在领域的生产效率和设备可靠性。

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我一直对人工智能在工业自动化领域的应用非常感兴趣,而《支持向量机故障诊断及控制技术》这个书名,恰好切中了我的兴趣点。我个人对支持向量机(SVM)算法有一些基本的了解,知道它在模式识别和分类方面表现出色。在工业生产中,设备的异常状态或者故障,本质上就是一种需要被识别和分类的“模式”。我非常好奇书中是如何将SVM的理论知识转化为实际的故障诊断能力的。例如,在面对种类繁多、表现形式各异的设备故障时,SVM是如何通过学习海量的历史运行数据,来识别出那些微弱的、非线性的故障信号的?书中是否会提供具体的特征提取方法,以及如何处理数据中的噪声和不确定性?我特别关注书中关于“控制技术”的部分。故障诊断的最终目的是为了更好地控制设备,避免更严重的损失。我希望书中能够详细阐述,如何将SVM的诊断结果,有效地反馈给控制系统,实现智能化的故障应对和安全保护。例如,当SVM检测到某种早期故障时,控制系统是否能够自动调整运行参数,以避免故障的进一步发展,或者是否能够触发相应的警报,以便操作人员及时介入处理。我期待这本书能提供一套完整、可操作的解决方案,帮助我理解并掌握如何利用SVM技术,构建更智能、更可靠的工业设备故障诊断与控制系统,从而切实提升生产效率和设备安全性。

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最近我一直在关注一些关于人工智能在工业领域应用的书籍,希望能从中找到一些能够指导实际工作的知识。《支持向量机故障诊断及控制技术》这个书名,听起来就非常务实,直击工业生产中的痛点。我个人对机器学习的一些算法,比如支持向量机,有一些初步的了解,知道它在处理非线性问题上很擅长,并且在分类任务中表现出色。而工业故障诊断,本质上就是一个复杂的分类问题:判断设备是正常运行,还是出现了哪一种类型的故障。我非常想知道,书中是如何将SVM的强大能力应用到具体的工业场景中的。比如,在提取故障特征时,会用到哪些信号?是振动、温度、压力,还是其他更复杂的时序数据?书中又是如何对这些原始数据进行预处理,使其能够被SVM模型所识别的?我非常期待书中能够提供一些具体的算法实现细节,甚至是代码示例,这样我就可以尝试着将书中的方法运用到我正在研究的某个特定设备上。另外,书中提到的“控制技术”,更是让我眼前一亮。如果能够根据SVM的诊断结果,自动调整设备的运行参数,甚至采取相应的保护措施,那将极大地提高生产的安全性与效率。我希望书中能详细阐述这种“诊断-控制”一体化的实现路径,为我提供一条清晰的实践指导。

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当我看到《支持向量机故障诊断及控制技术》这本书时,我首先想到的是,这本应该是一本能解决实际工程问题的实用性书籍。我作为一名长期在制造业一线工作的技术人员,深知设备故障对生产效率和产品质量的严重影响。传统的故障诊断方法,往往存在响应慢、精度不够、误判率高等问题,而近年来兴起的机器学习技术,尤其是支持向量机(SVM),以其独特的优势,为解决这些难题提供了新的思路。我迫切地想了解,书中是如何将SVM的算法原理,例如其在高维空间中寻找最优分类超平面的能力,与工业设备中的各种传感器信号(如振动、温度、压力、电流等)相结合,来识别和诊断设备的早期故障。我非常期待书中能够提供一些具体的、可操作的步骤,指导我如何从大量的原始数据中提取出有价值的特征,如何选择合适的SVM模型及其参数,以及如何对模型的诊断结果进行有效的解释和验证。更重要的是,关于“控制技术”这部分内容,我希望它能具体阐述,如何将SVM的诊断输出,转化为实际的控制指令,实现对设备的智能调控,从而在故障发生时,能够及时采取措施,降低损失,甚至实现故障的自愈。我希望这本书能为我提供一套完整的“诊断-控制”闭环解决方案,帮助我提升设备管理的智能化水平。

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作为一名在软件开发领域耕耘多年的工程师,我对能够解决实际问题的技术抱有浓厚的兴趣。《支持向量机故障诊断及控制技术》这个书名,瞬间就抓住了我的眼球。我一直认为,理论知识的价值在于其可落地性,而SVM作为一种在机器学习领域非常经典且强大的算法,在模式识别、分类和回归等方面都有着出色的表现,将其应用于故障诊断这个具有高度实际意义的场景,无疑是一个极具潜力的方向。我尤其想了解书中是如何处理工业数据中常见的那些“脏”数据和“不平衡”数据的,因为在实际应用中,获取大量标注清晰的故障数据是十分困难的,而SVM在处理这些问题上是否具有特殊的优势,或者书中提供了哪些行之有效的预处理和模型构建技巧?此外,对于“控制技术”这一部分,我更加好奇。故障诊断的最终目的,是为了更好地进行设备控制,实现自动化、智能化的运维。书中是如何将SVM的诊断结果转化为具体的控制策略的?是直接通过反馈回路实现自动调节,还是提供给操作人员决策支持?我期望这本书能提供清晰的框架和详细的步骤,展示如何将SVM的诊断能力无缝集成到现有的控制系统中,实现从“事后处理”到“事前预防”的转变,从而大大提升系统的稳定性和经济效益。

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《支持向量机故障诊断及控制技术》这个书名,让我感觉它涵盖了一个非常重要且极具挑战性的技术领域。我作为一名对数据科学和工程应用都有所了解的人,一直对机器学习技术在解决复杂工程问题中的潜力感到兴奋。支持向量机(SVM)因其在分类和回归问题上的出色表现而闻名,将其应用于故障诊断,能够从海量的运行数据中挖掘出隐藏的故障模式,这本身就是一个非常有吸引力的方向。我非常好奇书中是如何详细阐述SVM在故障诊断中的具体应用过程的,例如,如何进行数据预处理,如何选择合适的特征,如何构建和训练SVM模型,以及如何评估模型的性能。我特别关注书中在“控制技术”方面的论述,因为故障诊断的最终目的是为了实现更有效的控制。我希望书中能够提供一些关于如何将SVM的诊断结果,转化为实际的控制策略的见解,例如,是基于这些诊断信息进行主动式维护,还是通过实时反馈实现自动化的故障应对和系统调整。我期待这本书能够提供一些具体的案例研究,展示SVM在不同工业场景下的故障诊断和控制应用,并分享一些在实践中可能遇到的挑战以及相应的解决方案,从而帮助我深入理解和掌握这项技术,并将其应用于未来的项目开发中,提升工业系统的智能化和自动化水平。

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《支持向量机故障诊断及控制技术》这个书名,让我感觉它提供了一个解决实际工程难题的有力工具。作为一名在电力系统领域工作的工程师,我深知电力设备故障诊断的复杂性和重要性。传统的故障诊断方法往往依赖于人工经验和预设规则,在面对日益复杂的新型故障模式时,其准确性和效率都面临着巨大的挑战。而支持向量机(SVM)作为一种强大的机器学习算法,以其在处理高维数据、非线性可分问题上的优越性能,为解决这些难题提供了新的可能。我非常好奇书中是如何将SVM应用于电力设备故障诊断的,例如,它如何处理大量的传感器数据(如电流、电压、温度、频率等),如何从中提取出与故障相关的有效特征,以及如何构建出能够准确识别不同故障类型的SVM模型。我尤其期待书中能够提供一些针对电力系统常见故障(如断路器故障、变压器故障、线路故障等)的案例分析,并详细介绍如何利用SVM进行故障的定性(类型)和定量(程度)诊断。此外,书中关于“控制技术”的部分,更是我关注的焦点。我希望它能阐述如何将SVM的诊断结果集成到电力系统的实时监控和控制平台中,例如,如何实现故障的快速隔离,如何优化电网的运行策略,甚至如何进行故障的预防性维护,从而提高电力系统的稳定性和可靠性。

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拿到《支持向量机故障诊断及控制技术》这本书,我的第一反应是它听起来很“硬核”,充满了技术细节。我本人对机器学习,尤其是支持向量机(SVM),一直抱有浓厚的兴趣,但总觉得在理论层面徘徊,缺乏将其转化为实际应用的实践指导。而本书的书名明确指出了“故障诊断”和“控制技术”这两个与工业生产息息相关的应用方向,这正是我一直以来非常想深入了解的领域。我迫切地想知道,书中是如何将SVM的数学原理,诸如核函数、间隔最大化等概念,与实际的工业故障特征提取和模式识别相结合的。例如,在面对复杂的、多模态的故障信号时,SVM是如何构建有效的分类器的?书中是否会提供一些关于如何选择合适的核函数、如何进行特征降维,以及如何处理类别不平衡问题的具体方法和建议?我尤其关注书中在“控制技术”方面的内容,它是否能够提供将SVM的诊断结果转化为实际控制动作的详细流程和实现策略?是基于规则的控制,还是更智能的自适应控制?我期望这本书能够为我提供一套完整的、可落地的解决方案,帮助我理解并掌握如何利用SVM技术,实现从故障的早期预警到智能控制的闭环,从而提升工业系统的鲁棒性和可靠性。

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初拿到这本《支持向量机故障诊断及控制技术》,我首先被它厚实的装帧和略带科技感的封面所吸引,隐约觉得里面蕴藏着不少干货。翻开目录,看到了“支持向量机”、“故障诊断”、“控制技术”这些关键词,心中不禁升起一丝好奇。作为一名在工业自动化领域摸爬滚打了几年的人,我深知稳定可靠的设备运行对于生产效率和安全至关重要,而故障的及时发现和精准诊断更是其中的重中之重。过往的经验让我尝够了因为突发故障而导致停产、返工的苦头,也见识过许多简单粗暴的诊断方法带来的误判和延误。因此,当得知有这样一本专注于将先进机器学习技术应用于故障诊断和控制的书籍时,我便迫不及待地想要一探究竟,看看它是否能为我一直以来在实践中遇到的难题提供一些新的思路和解决方案,能否提供一些切实可行的方法论,帮助我们构建更智能、更鲁棒的故障预警和处理系统,从而真正提升设备的整体性能和使用寿命。我尤其关注书中是如何将支持向量机的理论知识与实际的工程应用相结合的,是否能提供丰富的案例分析和代码示例,让我能够快速上手,将书中的知识转化为生产力。

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