基于模糊模式識(shí)別的船用柴油機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷.pdf

1、自1897年第一臺(tái)柴油機(jī)誕生，至今已有一百多年的歷史了，隨著高新技術(shù)的不斷發(fā)展，柴油機(jī)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于石油鉆井、動(dòng)力發(fā)電、鐵路牽引、工程機(jī)械、各種船舶動(dòng)力和汽車動(dòng)力等領(lǐng)域，其運(yùn)行狀態(tài)的好壞，直接影響到整套機(jī)組的工作狀況。而船用柴油機(jī)是船舶的主要?jiǎng)恿υO(shè)備，其工作狀態(tài)對(duì)保障航運(yùn)安全、提高運(yùn)輸效率、節(jié)約能源和降低消耗都是至關(guān)重要的。因此，必須對(duì)其進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷(CMFD)，以確保系統(tǒng)處于最佳運(yùn)行工況，這對(duì)提高設(shè)備的工作效率和維修質(zhì)量是十

2、分必要的。 柴油機(jī)瞬時(shí)轉(zhuǎn)速信號(hào)蘊(yùn)含了豐富的與柴油機(jī)各缸工作性能有關(guān)的信息，反映了氣缸的工作狀態(tài)和工作質(zhì)量，且轉(zhuǎn)速波動(dòng)可以通過不解體柴油機(jī)測(cè)出，因此利用柴油機(jī)瞬時(shí)轉(zhuǎn)速波動(dòng)信號(hào)進(jìn)行故障診斷是當(dāng)前研究熱點(diǎn)方向之一。本文對(duì)瞬時(shí)轉(zhuǎn)速波動(dòng)的規(guī)律性做了詳細(xì)的分析和介紹，用齒輪一磁電式傳感器測(cè)得瞬時(shí)轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)，經(jīng)濾波處理得出轉(zhuǎn)速波動(dòng)圖形，并診斷各缸工作狀態(tài)。 燃油噴射系統(tǒng)是柴油機(jī)的心臟部分，由噴油泵、高壓油管和噴油器組成，其工作狀況直接影

3、響柴油機(jī)的燃燒過程，決定柴油機(jī)的性能，因此對(duì)柴油機(jī)燃油系統(tǒng)進(jìn)行及時(shí)檢測(cè)和故障診斷具有極其重要的意義。本文由夾持式傳感器檢測(cè)出燃油壓力信號(hào)，經(jīng)下位單片機(jī)系統(tǒng)處理后，由RS232傳給上位機(jī)，得出燃油壓力波形，通過對(duì)波形進(jìn)行特征提取，利用模糊模式識(shí)別技術(shù)診斷出當(dāng)前柴油機(jī)的工作狀況，取得了較好的效果。 本課題的故障診斷系統(tǒng)，上位機(jī)采用PC機(jī)，利用高級(jí)語言VB6.0編程，下位機(jī)部分為89C52單片機(jī)系統(tǒng)，兩者通過RS232進(jìn)行串行通訊。本

4、系統(tǒng)除對(duì)柴油機(jī)各缸工作狀態(tài)和燃油噴射系統(tǒng)進(jìn)行故障診斷外，還對(duì)其外特性、壓縮均勻性等進(jìn)行了檢測(cè)和診斷，故具有較強(qiáng)的實(shí)用性，其特點(diǎn)和創(chuàng)新之處在于： ·采用固態(tài)采集方式?？蓪?shí)時(shí)采集和處理現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)燃機(jī)的參數(shù)，并通過PC機(jī)可直觀的判斷故障。在現(xiàn)場(chǎng)不具備PC機(jī)的情況下，也可以回到實(shí)驗(yàn)室集中處。 ·采用在役內(nèi)燃機(jī)的原位不解體檢測(cè)技術(shù)和故障診斷，與當(dāng)前采用的臺(tái)架試驗(yàn)相比，便于使用者及時(shí)、有效的掌握內(nèi)燃機(jī)技術(shù)狀態(tài)，操作簡(jiǎn)單，延長(zhǎng)內(nèi)燃機(jī)使用壽