基于多傳感器信息融合的柴油機配氣機構故障診斷技術研究.pdf

1、柴油機作為一種原動力設備，由于其熱效率高、適應性好、功率范圍廣，在工業(yè)、農業(yè)、交通運輸業(yè)及國防建設中，都得到了廣泛的應用。但是其結構復雜、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構，從而影響柴油機總體性能或造成事故。因此柴油機故障診斷是柴油機管理的主要發(fā)展方向，本文以此為背景，開展了基于多傳感器信息融合的柴油機配氣機構故障診斷技術研究。
　　 首先從配氣機構的結構及工作原理開始，分析了配氣機構的故障基理及故障表現(xiàn)

2、。從而設計了以振動參數為主多傳感器信息融合的診斷方法，搭建了實驗臺架，在此基礎上設計安裝了柴油機狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，并進行了實驗研究。
　　 在實驗中，模擬了柴油機氣閥漏氣與氣閥間隙異常兩種故障，建立了柴油機在正常及故障狀態(tài)下的運行參數數據庫。并將數據標本帶入診斷系統(tǒng)，首先將瞬時轉速、上止點信號、缸蓋振動信號進行位置級融合，實現(xiàn)柴油機階比跟蹤，準確的將振動信號由時間域映射到角度域。在此過程中，解決了瞬時轉速測量過程中脈沖缺失或增多影響

3、測量結果的問題，并分析了算法中上采樣率、角度分辨率、及插值算法對重采樣結果的影響。接著截取故障角度段內信號進行Hilbert-Huang變換，將缸蓋振動中不同性質的信號分量開來，并結合啟動電機拖動下氣閥對缸蓋沖擊響應信號和柴油機工作時序，分析出主要IMF分量的激振源，將正常與故障狀態(tài)下和配氣機構故障有關的IMF分量中指定角度內的信號進行了時頻特性對比，并以Hilbert譜熵和方根值量化了特征參數，在此過程中解決了EMD分解算法中端點效應