基于多傳感器信息融合的柴油機(jī)配氣機(jī)構(gòu)故障診斷技術(shù)研究.pdf

1、柴油機(jī)作為一種原動(dòng)力設(shè)備，由于其熱效率高、適應(yīng)性好、功率范圍廣，在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸業(yè)及國(guó)防建設(shè)中，都得到了廣泛的應(yīng)用。但是其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、工作環(huán)境惡劣，特別容易發(fā)生故障，尤其是局部零部件如配氣機(jī)構(gòu)，從而影響柴油機(jī)總體性能或造成事故。因此柴油機(jī)故障診斷是柴油機(jī)管理的主要發(fā)展方向，本文以此為背景，開(kāi)展了基于多傳感器信息融合的柴油機(jī)配氣機(jī)構(gòu)故障診斷技術(shù)研究。
　　 首先從配氣機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)及工作原理開(kāi)始，分析了配氣機(jī)構(gòu)的故障基理及故障表現(xiàn)

2、。從而設(shè)計(jì)了以振動(dòng)參數(shù)為主多傳感器信息融合的診斷方法，搭建了實(shí)驗(yàn)臺(tái)架，在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)安裝了柴油機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。
　　 在實(shí)驗(yàn)中，模擬了柴油機(jī)氣閥漏氣與氣閥間隙異常兩種故障，建立了柴油機(jī)在正常及故障狀態(tài)下的運(yùn)行參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)。并將數(shù)據(jù)標(biāo)本帶入診斷系統(tǒng)，首先將瞬時(shí)轉(zhuǎn)速、上止點(diǎn)信號(hào)、缸蓋振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行位置級(jí)融合，實(shí)現(xiàn)柴油機(jī)階比跟蹤，準(zhǔn)確的將振動(dòng)信號(hào)由時(shí)間域映射到角度域。在此過(guò)程中，解決了瞬時(shí)轉(zhuǎn)速測(cè)量過(guò)程中脈沖缺失或增多影響

3、測(cè)量結(jié)果的問(wèn)題，并分析了算法中上采樣率、角度分辨率、及插值算法對(duì)重采樣結(jié)果的影響。接著截取故障角度段內(nèi)信號(hào)進(jìn)行Hilbert-Huang變換，將缸蓋振動(dòng)中不同性質(zhì)的信號(hào)分量開(kāi)來(lái)，并結(jié)合啟動(dòng)電機(jī)拖動(dòng)下氣閥對(duì)缸蓋沖擊響應(yīng)信號(hào)和柴油機(jī)工作時(shí)序，分析出主要IMF分量的激振源，將正常與故障狀態(tài)下和配氣機(jī)構(gòu)故障有關(guān)的IMF分量中指定角度內(nèi)的信號(hào)進(jìn)行了時(shí)頻特性對(duì)比，并以Hilbert譜熵和方根值量化了特征參數(shù)，在此過(guò)程中解決了EMD分解算法中端點(diǎn)效應(yīng)