自動車輛和過程的容錯設計及控制（簡體書）

本書的主要內容致力於自動車輛和應用過程的研究方法、開發應用和系統驗證。在本書中，“自動車輛”（Automatic Vehicles）概念還包括處於工業生產狀態，或者各種基礎設施內的車輛，即載人車輛和貨運車輛，也被稱為“自動式車輛”（Autonomous Vehicles）或“自動引導車輛”（Automated Guided Vehicles）。另外，儘管在基礎設施和加工行業中可能存在類似的運行過程，但在這裡，“自動化過程”（Automatic Processes）主要指工業企業的製造、組裝和物流過程。近年來，“機電一體化產品”“智能產品”“工業4.0”和“網絡物理系統”，這些都使不同行業的技術系統具備有傳感、通信、自適應和配置功能，而且其數量仍不斷地在增加

德國應用技術大學教授、奧迪汽車公司自動裝備開發主管編寫，適合所有工業領域自動化裝備和過程的容錯設計及控制

前言
縮寫
符號
開篇關於本書1
參考文獻9

第1部分容錯原理、設計與控制

第1章 容錯控制15
11時間連續過程的容錯控制20
12離散性事件系統的容錯控制22
13故障識別:主動式容錯控制基本工具25
14容錯控制器26
15故障預測27
16小結30
參考文獻31

第2章 容錯設計34
21探索需求36
22功能架構40
23物理實現43
24幾何因素考慮44
25小結47
參考文獻47

第2部分自動車輛的容錯設計與控制

第3章 基於方法和模型的自動車輛設計53
31過程規劃53
311機電一體化系統的開發方法54
312開發過程的規劃和控制58
32探索客戶需求61
33需求管理65
331背景65
332基於模型的需求管理67
333行業情況68
334自動引導車輛需求管理69
34系統設計74
35行業特定的設計75
36系統集成76
37驗證與確認76
38小結78
參考文獻78

第4章 自動引導車虛擬診斷傳感器的設計81
41技術現狀81
42所要研究的問題與結構83
43離散時間系統的描述84
44自動引導車的設計與實現84
45自動引導車的數學模型86
46虛擬傳感器設計87
461不確定區間92
462診斷原理92
47測試驗證93
48實驗結果與討論94
49結論97
參考文獻98

第3部分自動化過程的容錯設計與控制

第5章 自動化過程的預測容錯控制103
51規劃自動化電池組裝系統104
52裝配系統建模106
521最大加代數107
522區間性最大加代數108
523區間性最大加線性模型108
53容錯控制策略109
54容錯控制策略的應用112
55結論116
參考文獻117

第6章 預測自動化過程組件的剩餘使用壽命118
61簡介118
62應用舉例120
63當今技術現狀124
631剩餘使用壽命的預測124
632電池衰老模型126
633組裝系統的預測控制129
64剩餘使用壽命的預測方法129
641衰退指標129
642上級系統剩餘使用壽命的預測132
643剩餘使用壽命與容錯之間的關係135
65電池狀態估計136
66剩餘使用壽命的預測139
67性能評估140
68裝配系統的健康意識模型預測控制144
69驗證和實驗結果146
610結論149
參考文獻150

第7章 擴展具有柔性冗餘和共享元素的自動化流程154
71柔性冗餘和共享元素154
72過程舉例156
73柔性冗餘元素建模158
74座椅裝配系統的建模160
741最大加Max-Plus線性模型和區間最大加Imax-Plus框架160
742處理過程約束162
75約束模型預測控制162
76座椅裝配系統的容錯控制163
77實施結果166
771無故障情況166
772故障情況167
78結論170
參考文獻171

第8章 結論與未來的研究方向172
81結論172
82未來的研究方向174
參考文獻175