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Entropy特刊征稿：多元熵信息驱动的故障诊断与结构健康监测

已有 153 次阅读 2026-4-30 17:42 |个人分类:特刊征稿|系统分类:博客资讯

现代工程系统——如旋转机械、动力传动部件、储能装置以及大型土木或航空航天结构——通常在动态且不确定的工况下运行。载荷、转速与环境因素的变化会产生非平稳、多通道的监测信号，其统计特性随时间演化，从而对可靠的故障诊断与结构健康监测提出持续挑战。传统的标量指标或单传感器特征往往易受噪声、瞬态波动以及故障机理跨通道耦合效应的影响而发生畸变，进而导致诊断准确性与可解释性下降。

基于熵的复杂度分析提供了一种有力的信息论工具，用于量化测量信号中的不规则性、不确定性与变量间依赖关系。在传统单变量表述的基础上，多元熵通过跨多个传感器构造联合嵌入向量，揭示空间相关性、相位关系以及滞后依赖等关键动态特征。通过表征“联合不确定性”而非“独立波动性”，多元熵能够捕获跨通道的内在耦合动力学，同时在一定程度上抑制冗余信息或由工况变化诱发的非本质差异影响。因此，它尤其适用于复杂工程系统中异构、多传感器数据的分析与表征。

当与现代学习方法与信息融合框架相结合时，基于多元熵的指标可支持具有可解释性与物理约束的故障诊断。此类指标能够提供紧凑而具有表达力的表示形式，从而提升分类器的泛化能力、增强对早期劣化 (潜伏退化) 的敏感性，并降低对大规模标注数据的依赖。

归根结底，多元熵信息驱动的故障诊断与结构健康监测框架为异构传感数据的统一集成提供了一种范式，可有效提升诊断鲁棒性，并实现对机械与结构系统全寿命周期的智能化、工况自适应监测。

Entropy 邀请了武汉科技大学袁锐副教授、美国休斯顿大学朱伟杭教授、湖南大学杨兴凯助理教授、长沙理工大学龙卓副教授共同创建特刊“多元熵信息驱动的故障诊断与结构健康监测 (Multivariate Entropy-Informed Fault Diagnosis and Structural Health Monitoring)”。本特刊旨在汇聚多元熵与多元信号处理在故障诊断、结构健康监测与预测健康管理领域的最新理论进展与工程应用，重点关注面向非平稳、异构、多传感器数据的复杂度表征、信息融合与可解释智能诊断方法，推动从状态感知、健康评估到剩余寿命预测的全寿命周期智能监测体系构建。诚邀相关领域学者提交原创稿件，特刊主题包括但不限于：

多元熵

多元信号处理

故障诊断

结构健康监测

预测与健康管理

剩余使用寿命预测

多传感器数据融合

信息论度量

非平稳异构信号

智能状态监测

投稿截止时间：2026年5月31日

客座编辑介绍

袁锐副教授武汉科技大学

袁锐，武汉科技大学机械工程学院副教授、硕士生导师，冶金装备及其控制教育部重点实验室副主任，美国罗德岛大学访问学者，湖北省“楚天英才计划”楚天学者。从事高端装备动力学与智能诊断运维研究。担任SCI期刊 Journal of Intelligent Manufacturing、IEEE Sensors Journal、Measurement and Control 副主编，Measurement Science and Technology 编委，Smart Materials and Structures 客座编辑。主持国家自然科学基金青年项目、中国博士后科学基金面上项目、湖北省自然科学基金青年项目/联合基金重点项目等项目10余项。以第一/通讯作者在 Mechanical Systems and Signal Processing、Advanced Engineering Informatics、Expert Systems with Applications、IEEE Transactions on Reliability 等期刊发表SCI论文40余篇，包括ESI、IOP高被引论文4篇，谷歌学术被引2100余次。获湖北省自然科学奖三等奖、湖北省教学成果奖一等奖/二等奖、中国冶金教育学会优秀博士学位论文奖、英国物理学会中国高被引论文奖。

研究兴趣：高端装备损伤动力学机理、多源多域信息感知与处理、机械故障诊断与智能运维。

朱伟杭教授休斯顿大学，美国

朱伟杭，美国休斯顿大学教授、博士生导师，长期从事机电设备研究与开发，机械臂控制，3D打印，机器视觉检测等应用研究。朱伟杭教授本科和硕士毕业于浙江大学，博士毕业于北卡罗莱纳州立大学。主持多项美国国家科学基金会项目。在计算几何的基础研究在曲面和体对象建模方面取得了丰硕成果，并已被应用于设计与制造、医学模拟、虚拟现实和触觉反馈等领域。

研究兴趣：计算机辅助设计与制造、智能制造、3D 打印、增强现实、脑机接口。

杨兴凯助理教授湖南大学

杨兴凯，湖南大学机械与运载工程学院助理教授、硕士生导师。本硕博分别毕业于中南大学交通运输工程学院、湖南大学机械与运载工程学院、阿尔伯塔大学工程学院。曾于阿尔伯塔大学担任博士后研究员。主要研究方向包括机械装备关键零部件高性能设计、智能运维、数字孪生和摩擦动力学。发表中英文高水平论文20余篇，其中第一/通讯作者论文8篇。主持各类科研项目共6项，包括国家自然科学基金青年项目1项、湖南省自然科学基金青年项目1项，第一批国家博士后海外引才专项项目1项，康明斯东亚研发有限公司技术开发项目1项。

研究兴趣：高性能设计、智能运维与健康管理、数字孪生、机械摩擦动力学。

龙卓副教授长沙理工大学

龙卓，长沙理工大学电气与信息工程学院副教授、硕士生导师。本硕毕业于华中科技大学电气与电子工程学院，博士毕业于湖南大学电气与信息工程学院。曾于在国家电网湖南电力公司检修公司担任继电保护专业工程师。主要研究方向包括智能传感与信息处理、数据融合与人工智能；电气设备测试、诊断、预测与健康管理。发表中英文高水平论文50篇，其中第一/通讯作者论文15篇。授权国家发明专利15项，获得中国优秀专利奖1项。主持各类科研项目共11项，包括国青基1项、湖南省自科基金面上项目1项，湖南省教育厅优秀青年项目1项，长沙市自科基金青年项目1项。

研究兴趣：电力系统及电气设备测试、诊断、预测与健康管理，智能感知与信息处理，数据融合与人工智能，新能源设备服务质量评估。

客座编辑助理吴红安助理研究员武汉科技大学

吴红安，武汉科技大学安全科学与工程博士后，特任副研究员。中国振动工程学会会员、中国仪器仪表学会会员，湖北省机械工程学会机械设计与传动专业委员会理事。先后于2018年、2024年获得武汉科技大学学士学位和博士学位。担任 Mechanical Systems and Signal Processing、IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement、IEEE Sensors Journal 等振动工程和智能感知领域SCI期刊审稿人。获 International Journal of Hydromechatronics (中国科学院一区ESCI期刊)、Journal of Dynamics, Monitoring and Diagnostics 期刊“优秀学术通讯员”等荣誉称号。以第一/通讯作者身份发表SCI论文9篇。主持中国博士后科学基金面上项目1项。

研究兴趣：信号处理、故障诊断、时频分析、结构健康监测、非线性动力学。

特刊详情页：https://www.mdpi.com/si/263044