基于小波和SVM的發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷方法及應(yīng)用.pdf

1、發(fā)動(dòng)機(jī)屬于往復(fù)式動(dòng)力機(jī)械，廣泛應(yīng)用于工業(yè)及交通運(yùn)輸，隨著現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷也日趨重要。本文以東風(fēng)EQ6100型汽油發(fā)動(dòng)機(jī)為研究對(duì)象，通過(guò)實(shí)驗(yàn)采集發(fā)動(dòng)機(jī)缸體正常、活塞敲缸、曲軸軸承異響以及活塞銷異響四種模式下的振動(dòng)信號(hào)，研究小波理論和支持向量機(jī)（SVM）理論，提出小波能量商和及小波包-SVM診斷方法，應(yīng)用于發(fā)動(dòng)機(jī)多種不同故障的識(shí)別與分類，取得了較好的效果。主要包括以下內(nèi)容： (1)分析發(fā)動(dòng)機(jī)曲柄連桿機(jī)構(gòu)的動(dòng)力性，探討

2、導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)缸體振動(dòng)的主要激勵(lì)源和振動(dòng)傳播的路徑。 (2)介紹了發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)信號(hào)的獲取過(guò)程。發(fā)動(dòng)機(jī)故障缸為5缸，為得到準(zhǔn)確反映發(fā)動(dòng)機(jī)故障的振動(dòng)信號(hào)，選擇5缸缸蓋表面為正常信號(hào)測(cè)點(diǎn)，5缸缸體中部為活塞敲缸和活塞銷異響故障信號(hào)的測(cè)點(diǎn)，5缸缸體下部為曲軸軸承異響故障信號(hào)的測(cè)點(diǎn)，采集發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)信號(hào)，采樣頻率為16kHz，數(shù)據(jù)長(zhǎng)度為8192點(diǎn)，轉(zhuǎn)速為2000r/min。 (3)通過(guò)對(duì)試驗(yàn)信號(hào)進(jìn)行幅值域、時(shí)域、頻域分析，觀察發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)信號(hào)的

3、特征，發(fā)現(xiàn)振動(dòng)信號(hào)能量具有明顯的階躍性特征。 (4)通過(guò)分析斷火處理對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)的影響，基于小波包分解，構(gòu)造無(wú)量綱指標(biāo)——小波能量商，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)不同模式下的振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行診斷，結(jié)果表明，小波能量商可以定量地分析發(fā)動(dòng)機(jī)斷火前后，其振動(dòng)信號(hào)能量變化（增加或衰減）的程度，有效地識(shí)別并區(qū)分不同故障，達(dá)到較好的診斷效果。 (5)提出小波包-SVM的分析方法，利用小波包提取信號(hào)的能量特征，作為SVM輸入矢量，通過(guò)訓(xùn)練，使SVM具有診斷分類能