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故障预测与健康管理(PHM)系统设计与项目实战

共计 30 章节
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01
课程导论
PHM的定义 · 发展历程 · 核心价值
课程导论PHM
02
PHM系统架构与标准
PHM系统分层架构（数据采集 · 数据处理 · 状态监测
PHM系统架构
03
传感器与数据采集技术
常用传感器类型（振动 · 温度 · 电流
传感器数据采集技术
04
数据预处理与清洗
缺失值处理 · 异常值检测 · 去噪滤波（低通
数据预处理清洗
05
特征工程基础
时域特征（均值 · 方差 · 峰值
特征工程基础时域特征
06
特征选择与降维
过滤式 · 包裹式 · 嵌入式方法
特征选择降维
07
状态监测与异常检测
阈值法 · 统计过程控制（SPC） · 基于距离的方法（马氏距离）
状态监测异常检测
08
故障模式与影响分析（FMEA）
FMEA方法 · 故障模式分类 · 风险优先级数（RPN）
FMEA故障模式
09
健康指标构建
健康指数（HI）定义 · 基于物理模型和数据的健康指标构建方法 · 健康阈值设定
健康指标构建HI
10
剩余使用寿命（RUL）预测方法概述
基于物理模型 · 基于数据驱动 · 混合方法
RUL剩余使用寿命
11
基于机器学习的RUL预测
回归模型（线性回归 · SVR · 随机森林）
RUL基于机器学习的
12
基于深度学习的RUL预测
CNN · RNN · LSTM
RUL基于深度学习的
13
基于生存分析的RUL预测
Kaplan-Meier · Cox比例风险模型 · 加速失效时间模型
RUL基于生存分析的
14
基于相似性的RUL预测
相似性匹配 · 轨迹库构建 · 相似度度量
RUL基于相似性的
15
故障诊断方法
基于规则 · 基于专家系统 · 基于故障树分析（FTA）
故障诊断方法基于规则
16
基于机器学习的故障分类
分类算法（KNN · 决策树 · SVM
基于机器学习的故…KNN
17
PHM中的不确定性管理
不确定性来源 · 概率预测 · 置信区间
PHM不确定性管理
18
PHM系统集成与部署
软硬件架构 · 边缘计算与云计算 · 数据流管理
PHM系统集成
19
PHM系统开发流程
需求分析 · 数据采集方案 · 模型开发
PHM系统开发流程
20
PHM项目实战
滚动轴承故障预测 · 特征提取 · 故障分类和RUL预测
PHM项目实战
21
PHM项目实战
航空发动机剩余寿命预测 · 完成数据探索 · 特征工程
PHM项目实战
22
PHM项目实战
工业设备（如泵 · 电机）健康管理 · 实现异常检测和预警
PHM项目实战
23
PHM项目实战
电池健康管理：电池容量衰减建模 · SOC/SOH估计 · RUL预测
PHM项目实战
24
PHM中的可视化与报告
仪表盘设计 · 趋势图 · 热力图
PHM可视化
25
PHM系统测试与验证
模型评估方法 · 交叉验证 · 混淆矩阵
PHM系统测试
26
PHM中的常见问题与解决方案
数据稀缺 · 标签噪声 · 概念漂移
PHM常见问题
27
PHM与工业互联网、数字孪生
PHM在工业互联网平台中的角色 · 数字孪生与PHM结合 · 案例
PHM工业互联网
28
PHM在新能源领域的应用
风电机组 · 光伏系统 · 储能系统的故障预测与健康管理
PHM新能源领域的应用
29
PHM在智能交通与自动驾驶中的应用
车辆健康监测 · 预测性维护 · 安全预警
PHM智能交通
30
课程总结与综合项目
综合运用所学知识 · 完成一个端到端的PHM系统设计（从数… · 并撰写项目报告
课程总结综合项目