结构安全监测、诊断与维修是突破传统结构设计局限并实现未来结构设计与运行的必然趋势。如何在复杂服役环境中设计结构健康监测系统的高效费比传感器布置方法，已成为当前动力学反问题研究亟待突破的难点。鉴于此，本书的撰写将考虑实际结构在服役过程中结构健康监测传感器布置面临的低信噪比、冗余数据、贫信息等问题，意在揭示低信噪比与冗余数据共存模式下结构响应信息的高效表征机理，主要包括基于非概率理论的传感器布置分析与优化设计、基于多维消冗模型的传感器布置优化设计、传感器布置的多目标优化等三方面内容，以期形成一套结构健康监测中包含系统与测量不确定性、局部密集布置等多种非完备信息下传感器布置建模、分析、优化与设计理论。
本书可供从事航天、航空、土木、自动化专业等相关领域的高校教师、工程技术人员、研究生及高年级本科生等参考使用。

前言
第1章 绪论
1.1 传感器布置优化方法研究进展与评述
1.1.1 传感器布置优化方法
1.1.2 传感器布置评价方法
1.2 传感器布置中亟待解决的关键问题
1.2.1 传感器布置输入参数与性能之间的耦合关系
1.2.2 传感器布置的可靠性分析
1.2.3 大规模传感器布置算法的精度、效率与评价
1.3 传感器布置方法的未来发展展望
1.3.1 非完备信息与最优输入参数下传感器布置优化方法
1.3.2 基于信息融合技术的多类型传感器布置方法
1.3.3 传感器布置的多目标优化算法综合设计
1.3.4 基于人工智能的传感器布置优化算法策略
1.3.5 低信噪比、多工况下自适应的监测数据采集系统
1.4 本章小结
参考文献
第一篇 基于非概率理论的传感器布置分析与优化设计
第2章 基于非概率区间可能度的传感器数量确定方法
2.1 引言
2.2 基于Fisher信息矩阵的传感器布置优化适应度函数
2.3 基于区间可能度模型的不确定性传感器数量确定策略
2.4 数值算例
2.4.1 可重复运载器机翼
2.4.2 空间太阳能电站天线板
2.5 本章小结
参考文献
第3章 基于非概率区间模型的传感器布置分析
3.1 引言
3.2 问题的提出
3.2.1 传感器布置的有效独立法
3.2.2 区间模态分析
3.3 区间Fisher信息矩阵
3.4 基于区间数的传感器布置可能度
3.4.1 两个区间比较的可能度关系
3.4.2 区间比较与实数比较的相容性
3.4.3 传感器布置可能度
3.5 迭代算法流程
3.6 数值算例
3.6.1 5自由度剪切刚架结构
3.6.2 平面桁架结构
3.7 本章小结
参考文献
第4章 传感器布置的非概率区间鲁棒优化
4.1 引言
4.2 非概率区间适应度函数的不确定性传播
4.2.1 非概率区间模态分析
4.2.2 基于Taylor展开的区间Fisher信息矩阵
4.2.3 传感器布置的区间鲁棒优化适应度函数
4.3 非概率区间鲁棒优化问题
4.4 算法流程
4.5 数值算例
4.5.1 剪切刚架结构
4.5.2 简支梁结构
4.5.3 平面桁架结构
4.6 本章小结
参考文献
第二篇 基于多维消冗模型的传感器布置优化设计
第5章 基于一维消冗模型的天线展开模块传感器布置优化
5.1 引言
5.2 空间太阳能电站和天线展开模块介绍
5.2.1 空间太阳能电站
5.2.2 天线阵列、天线单元和天线展开模块
5.3 面向结构健康监测的天线展开模块传感器布置优化设计
5.3.1 布置特点
5.3.2 布置原则
5.3.3 布置方案
5.4 传感器布置的优化目标函数
5.4.1 基于有效间隔指数的优化目标函数
5.4.2 基于有效独立法和有效间隔指数的组合目标函数
5.4.3 基于有效独立法、有效间隔指数与可靠性指标的组合目标函数
5.5 算法流程
5.6 数值算例
5.7 本章小结
参考文献
第6章 基于分布指数与有限元离散的传感器二维消冗布置方法
6.1 引言
6.2 问题的提出——有限元网格与冗余信息对传感器布置的影响
6.3 传感器布置适应度函数
6.3.1 基于有效独立法的传感器布置性能适应度函数
6.3.2 基于传感器分布指数的消冗信息适应度函数
6.3.3 基于有效独立法与传感器分布指数的组合适应度函数
6.4 基于遗传优化与有限元网格离散的传感器布置双层嵌套优化算法
6.5 数值算例
6.5.1 传感器分布指数的验证
6.5.2 空间太阳能电站天线阵模块的传感器布置
6.5.3 可重复运载器机翼的传感器布置
6.6 本章小结
参考文献
第7章 基于二维消冗模型与子聚类调整策略的传感器布置优化
7.1 引言
7.2 基于子聚类消冗模型算法的优化目标
7.2.1 传感器布置对消冗模型的要求
7.2.2 现有传感器消冗模型的局限性
7.2.3 基于子聚类策略的新型消冗模型
7.3 基于子聚类策略的传感器布置优化方法
7.3.1 传感器布置优化方法组合目标函数
7.3.2 基于子聚类策略和最小包围圆法的求解过程
7.3.3 基于遗传算的法的传感器布置子聚类优化方法流程图
7.4 工程算例
7.4.1 子聚类消冗模型的有效性验证
7.4.2 空间太阳能电站天线展开模块
7.4.3 可重复运载器机翼
7.5 本章小结
参考文献
第8章 基于三维消冗模型的空间网格结构传感器布置优化
8.1 引言
8.2 基于三维消冗模型的传感器布置优化目标函数
8.2.1 研究动机
8.2.2 三维消冗模型
8.3 组合目标函数
8.4 基于遗传优化算法的空间网格结构传感器布置优化流程
8.5 数值算例
8.5.1