一種柴油機(jī)智能故障診斷系統(tǒng)的信號(hào)的濾波.pdf

1、柴油機(jī)狀態(tài)檢測(cè)和故障診斷是近年來(lái)故障診斷領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)方向，其中基于熱工參數(shù)的狀態(tài)檢測(cè)與故障診斷正向智能化方向發(fā)展。柴油機(jī)瞬時(shí)轉(zhuǎn)速信號(hào)和油管壓力信號(hào)是用熱工參數(shù)法進(jìn)行狀態(tài)檢測(cè)和故障診斷時(shí)使用的兩個(gè)重要參數(shù)。 柴油機(jī)瞬時(shí)轉(zhuǎn)速波動(dòng)的規(guī)律性為分析和推斷柴油機(jī)的某些運(yùn)行參數(shù)提供了豐富的信息。瞬時(shí)轉(zhuǎn)速信號(hào)與各缸的發(fā)火做功過(guò)程是一一對(duì)應(yīng)的，它綜合反映了氣缸的工作狀態(tài)和工作質(zhì)量。用瞬時(shí)轉(zhuǎn)速可判斷柴油機(jī)氣缸壓縮壓力、工作不均勻性、燃燒差異等工作

2、狀態(tài)。本文分析了影響瞬時(shí)轉(zhuǎn)速的因素和測(cè)量數(shù)據(jù)產(chǎn)生誤差的原因，并在實(shí)際應(yīng)用中提出了減小測(cè)量誤差的方法。 測(cè)量的瞬時(shí)轉(zhuǎn)速信號(hào)受到脈沖噪聲的干擾，本文使用了兩級(jí)濾波的方法來(lái)恢復(fù)瞬時(shí)轉(zhuǎn)速信號(hào)。第一步是去除脈沖噪聲，由于去除脈沖噪聲效果較好的中值濾波方法可能會(huì)使信號(hào)的細(xì)節(jié)丟失，所以本文采用先對(duì)脈沖噪聲進(jìn)行檢測(cè)定位，然后再濾波的方法來(lái)去除脈沖噪聲。在檢測(cè)脈沖噪聲時(shí)，本文改進(jìn)了差分排序脈沖噪聲檢測(cè)法，改進(jìn)后的方法提高了脈沖噪聲檢測(cè)的準(zhǔn)確率，保

3、護(hù)了信號(hào)的細(xì)節(jié)信息。最后的濾波結(jié)果表明，改進(jìn)的方法要好于差分排序脈沖噪聲檢測(cè)法。另外，本文還提出了一種“局部平均法”來(lái)濾除脈沖噪聲，“局部平均法”在濾除脈沖噪聲的同時(shí)，也能濾除一部分低頻噪聲，所以其濾除脈沖噪聲的效果要好于中值濾波和先檢測(cè)脈沖噪聲再濾除的方法。 濾除了脈沖噪聲以后，再使用低通濾波的方法來(lái)濾除殘存的中低頻噪聲以恢復(fù)柴油機(jī)瞬時(shí)轉(zhuǎn)速信號(hào)。因?yàn)閺谋举|(zhì)上來(lái)說(shuō)，柴油機(jī)瞬時(shí)轉(zhuǎn)速信號(hào)是一種非平穩(wěn)信號(hào)，所以本文還使用了具有多分辨率

4、分析功能的小波方法來(lái)恢復(fù)轉(zhuǎn)速信號(hào)，并取得了較好的去噪效果。另外，本文分析比較了使用有限脈沖響應(yīng)(FIR)低通濾波、無(wú)限脈沖響應(yīng)(ⅡR)低通濾波、零相位數(shù)字濾波器濾波和小波濾波幾種方法恢復(fù)柴油機(jī)瞬時(shí)轉(zhuǎn)速時(shí)各自的優(yōu)缺點(diǎn)。并且通過(guò)對(duì)轉(zhuǎn)速的波峰值、波谷值與其所對(duì)應(yīng)的曲軸轉(zhuǎn)角的分析發(fā)現(xiàn)，若轉(zhuǎn)速所表現(xiàn)的工作均勻性越好，那么其波峰值、波谷值所對(duì)應(yīng)的曲軸轉(zhuǎn)角也越理想。 燃油系統(tǒng)是柴油機(jī)的關(guān)鍵設(shè)備之一，對(duì)燃油噴射的質(zhì)量和整個(gè)燃燒過(guò)程有決定性的影響