本书针对水电机组状态监测与故障诊断研究面临的关键技术问题，围绕振动信号分析、非平稳故障特征提取、智能故障诊断以及状态趋势预测等开展了系统性研究工作。全书共分为8章，其中第2～5章为理论篇，主要介绍相关理论与方法；第6～8章为实践篇，主要介绍水电机组振动故障诊断及状态趋势预测模型与方法。
本书可以作为水电机组状态监测、信号处理、故障诊断、趋势预测等研究方向相关学科的高年级本科生、研究生学习参考，也可以作为水电机组运行管理人员、相关工程技术人员和研究人员的参考资料。

第1章 绪论
1.1 水电机组故障诊断研究的背景与意义
1.2 水电机组振动故障机理
1.2.1 水力激励振动
1.2.2 机械激励振动
1.2.3 电磁激励振动
1.3 水电机组信号处理与特征提取研究方法综述
1.3.1 信号处理方法
1.3.2 特征提取方法
1.4 水电机组智能故障诊断研究方法综述
1.4.1 基于规则的诊断推理
1.4.2 基于数据驱动的故障模式识别
1.4.3 基于序列建模的故障预测
理论篇 故障诊断及状态趋势预测理论与方法
第2章 水电机组振动信号处理理论与方法
2.1 短时傅里叶变换
2.2 小波变换
2.2.1 小波和小波变换
2.2.2 常见的小波基函数
2.3 经验模态分解与集成经验模态分解
2.3.1 经验模态分解
2.3.2 集成经验模态分解
2.4 局部均值分解
2.5 变分模态分解
第3章 水电机组振动故障特征提取理论与方法
3.1 时域、频域特征提取
3.1.1 时域特征
3.1.2 频域特征
3.2 基于熵的特征提取
3.2.1 信息嫡
3.2.2 能量熵
3.2.3 近似熵
3.2.4 样本熵
3.2.5 排列熵
3.2.6 多尺度熵
3.3 基于模型参数辨识的特征提取
3.4 基于主元分析的特征选择
第4章 水电机组智能故障诊断理论与方法
4.1 基于规则的诊断推理
4.1.1 故障树分析法
4.1.2 专家系统法
4.2 基于数据驱动的故障模式识别
4.2.1 神经网络
4.2.2 支持向量机
4.2.3 最小二乘支持向量机
4.2.4 支持向量数据描述
4.2.5 极限学习机
第5章 水电机组状态趋势预测理论与方法
5.1 时序分析
5.1.1 AR模型
5.1.2 MA模型
5.1.3 ARMA模型
5.2 自适应神经模糊推理系统
5.3 支持向量回归
5.4 最小二乘支持向量机回归
5.5 极限学习机
实践篇 水电机组振动故障诊断及状态趋势预测应用
第6章 水电机组振动信号降噪研究
6.1 基于EMD与自相关函数的水电机组振动信号降噪研究
6.1.1 EMD降噪
6.1.2 自相关函数
6.1.3 基于EMD与自相关函数的降噪方法
6.1.4 仿真试验与实例分析
6.2 基于EEMD与近似熵的水电机组振动信号降噪研究
6.2.1 EEMD降噪
6.2.2 近似熵降噪
6.2.3 基于EEMD与近似熵的降噪方法
6.2.4 仿真试验与实例分析
6.3 基于增强VMD相关分析的水电机组振动信号降噪研究
6.3.1 SVD滤波
6.3.2 VMD降噪
6.3.3 基于增强VMD相关分析的降噪方法
6.3.4 仿真试验与实例分析
第7章 水电机组振动故障诊断方法研究
7.1 基于多元自回归模型参数盲辨识的非平稳故障特征提取
7.1.1 多元自回归模型
7.1.2 基于VMD-MAR模型参数盲辨识的非平稳故障特征提取
7.1.3 实例分析
7.2 基于排列熵特征与混沌量子正弦余弦算法优化SVM的故障诊断
7.2.1 混沌量子正弦余弦算法
7.2.2 基于混沌量子正弦余弦算法优化SVM的模式识别
7.2.3 基于VMD排列熵与混沌量子正弦余弦算法优化SVM的
故障诊断
7.2.4 工程应用
7.3 基于权重SVDD与模糊自适应阈值决策的故障诊断
7.3.1 K近邻方法
7.3.2 权重SVDD
7.3.3 模糊自适应阈值决策
7.3.4 基于权重SVDD与模糊自适应阈值决策的故障诊断模型
7.3.5 研究试验与实例分析
第8章 水电机组非线性状态趋势预测研究
8.1 状态趋势预测的可行性分析
8.1.1 水电机组状态的发展特性
8.1.2 非线性行为分析
8.1.3 序列的可预测性
8.2 基于聚合EEMD与SVR的水电机组状态趋势预测
8.2.1 聚合EEMD基本原理
8.2.2 基于聚合EEMD与SVR的状态趋势预测
8.2.3 应用实例
8.3 基于最优变分模态分解与优化最小二乘支持向量机的水电机组状态
趋势预测
8.3.1 最优变分模态分解
8.3.2 基于OVMD和CSCA-LSSVM的机组状态趋势预测
8.3.3 应用实例
8.4 基于多尺度主导成分混沌分析的水电机组状态趋势预测
8.4.1 多尺度主导成分混沌分析
8.4.2 核极限学习机
8.4.3 自适应变异灰狼优化算法
8.4.4 基于多尺度主导成分混沌分析与优化核极限学习机的
预测模型
8.4.5 应用实例
参考文献