基于虚拟仪器的柴油机示功图采集系统设计

柴油机示功图包含了柴油机热力转换过程和工作状态的相关信息,通过计算,可以得到各缸平均指示压力、指示功和最高爆压等柴油机的重要性能指标。虚拟仪器具有效率高、性能好、控制灵活、精度高等特点。为此以虚拟仪器系统为开发平台,把传统仪器的所有功能模块集成在一台计算机中,设计了基于虚拟仪器的柴油机示功图采集系统,为柴油机性能监测与故障诊断提供了有效的技术手段。     

基于声信号的柴油机故障诊断应用系统研究

为了使基于声信号的柴油机故障诊断技术得到推广应用,需要研究一种能够实现柴油机声信号采集、信号处理、信号输出的系统。应用Lab VIEW作为虚拟仪器开发平台,通过MATLAB Script节点实现Lab VIEW与MATLAB的混合编程,搭建了一个实现信号采集、特征提取、故障诊断功能的柴油机故障诊断应用系统。     

基于TMS320LF28335的便携式柴油机示功图数据采集系统研究CSCD

以船用柴油机为研究对象,采用TMS320LF28335为主控制器结合传感器及相关电路构成数据采集系统对柴油机气缸压力数据进行采集,并对获得的数据进行处理,从而得到的柴油机气缸压力示功图数据,实现了柴油机示功图的便携测量;同时,对采集的数据进行存储、分析、处理及示功图绘制,并通过无线通信模块将采集的数据发送至上位机中。通过实验,验证了系统的准确性,对便携式柴油机示功图数据采集系统的研究进行了有效的探索。     

基于TMS320LF28335的便携式柴油机示功图数据采集系统研究

以船用柴油机为研究对象,采用TMS320LF28335为主控制器结合传感器及相关电路构成数据采集系统对柴油机气缸压力数据进行采集,并对获得的数据进行处理,从而得到的柴油机气缸压力示功图数据,实现了柴油机示功图的便携测量;同时,对采集的数据进行存储、分析、处理及示功图绘制,并通过无线通信模块将采集的数据发送至上位机中。通过实验,验证了系统的准确性,对便携式柴油机示功图数据采集系统的研究进行了有效的探索。     

基于FPGA的非接触式测量

介绍了用于非接触式测量的图像采集卡的设计和实现方案。系统的开发是以现场可编程门阵列(FPGA)为核心,实现信号采集和处理的协调功能。给出了设计思路和硬件部分的原理图。     

基于虚拟技术的天然气发动机缸内压力信号采集系统

介绍了运用虚拟仪器技术开发的天然气发动机缸内压力信号采集和分析系统,系统以通用PC为平台并利用软件代替了大部分硬件功能,能够进行连续多循环采集、录制示功图并实现缸内的燃烧分析.着重探讨了缸内压力数据的采集方式、存储方式、滤波处理及它们的软件实现方法.     

缸压监测系统开发及信号预处理方法研究

采用虚拟仪器技术,对船用低速柴油机搭建了一套缸压监测系统,可实现缸内压力、曲轴转角及管路系统内油、气、水温度、压力等参数的实时监测,系统结构合理、功能齐全、操作简单;并对所采集不同负荷下缸压数据进行分析和预处理。结果表明:低负荷下缸压信号受通道效应、机体振动等干扰较大,可通过傅里叶变换滤波对其进行预处理,所得缸压曲线光顺、缸内压力变化趋势明显,是一种行之有效的信号处理方法。     

基于DSP和FPGA的高速数据采集处理系统

为了实现对数据快速精确的采集,提出了一种基于DSP、现场可编程门阵列(FPGA)和高精度模数转换器ADS8364的多通道实时采集系统.该系统主要通过FPGA控制ADS8364对模拟量信号进行采集,DSP将采集的信号进行预处理并且通过CAN总线与上位机通信,实现数据的存储、处理及显示.对被测量进行多点检测,在软件中进行数据融合处理,提高了检测的精度.该系统具有采集速度快、精度高、结构简单、可靠性高等特点,具有广泛的应用前景.文中重点阐述了系统原理及各模块的硬件、软件设计.     

基于虚拟仪器的可编程电源监控系统软件设计

基于虚拟仪器语言的开发环境,研制了可编程电源的监控软件,该软件能够使监控系统通过GPIB卡及SCPI命令实现对可编程电源输出的控制。讨论了监控软件的总体设计思想、程序编写方法及电源控制流程。该软件采用模块化设计的思想,且具有友好的用户界面,可以方便地移植到其它测试系统中,能完成测试系统中可编程电源的输出控制、信号监测、参数设置等功能。     

基于SOPC和LabVIEW的频谱分析仪

设计了一种实时频谱分析仪,该方案结合了SOPC可编程片上系统和虚拟仪器LabVIEW。采用NiosⅡ软核作为CPU,以FPGA、A/D芯片以及外围电路组成信号采集控制系统,利用通用异步接收/发送装置UART实现了与Lab-VIEW串行通信,实现了频谱分析仪的功能。仿真结果表明,该频谱分析仪具有实际应用价值。     

柴油机缸盖振动信号典型特征提取

针对柴油机缸盖振动信号信噪比低且呈非平稳特性,提取柴油机振动信号的典型特征。通过分析缸盖在不同时刻受到的激振,判断汽缸各个部件的工作情况;提取信号振动烈度,并分析烈度与柴油机转速的变化关系,为柴油机的在线控制和故障诊断提供依据。     

基于多体动力学仿真技术的多缸发动机噪声预测

对一台四冲程直列四缸涡轮增压柴油发动机建模,使用多体耦合和有限元边界元来进行噪声辐射预测.对其进行多体动力学仿真,模拟这台发动机从1 500 ～4 000 r/min的工作状态,确定动力总成的激励大小,还特别估计出了作用在缸体上的作用力.在发动机动力系统的动态描述中,同时考虑气体压力对燃烧过程的影响和运动部件惯性力的作用.此外还评估了实际发动机的操作性能,曲柄和缸体都被视为自由体.依据ISO3744标准,基于著名的MATV方法,利用模态参与因子的缸体激励,计算出距发动机1m处的发动机噪声辐射大小.通过LMS Virtual.Lab工具,对发动机动力总成的动态及振动噪声表现进行描述.     

运用HHT边际谱的柴油机故障诊断

提出了一种基于希尔伯特-黄变换(Hilbert-Huang transformation,简称HHT)边际谱的柴油机故障诊断方法。在3110柴油机上进行了气门间隙变化和断油等故障的模拟试验,测取了柴油机在断油工况和气门间隙异常工况下的气缸盖振动信号,并采用抽区间采样分析法对缸盖振动信号进行了时域特性分析。通过对故障敏感段信号的HHT边际谱分析,得出了在各工况下信号随时间和频率变化的精确表达,并以边际谱的最大峰值作为特征向量,采用马氏距离(Mahalanobis距离)进行分类,判断柴油机的工作状态和故障类型。试验分析表明,该方法即使在小样本的情况下也能有效地识别柴油机气门间隙变化和断油故障。     

基于流固耦合柴油机气缸盖温度场的分析

随着柴油机性能的不断强化,气缸盖的传热与热负荷成为一个非常重要的研究方向。首先利用Pro/E软件建立了柴油机气缸盖的几何模型,并对其进行了必要的简化处理;然后利用Hypermesh8.0对气缸盖进行网格划分,利用流固耦合的方法得到三维热边界条件;最后通过ABAQUS软件对柴油机整个冷却系统进行一维冷却计算分析,得出气缸盖火力面的温度场云图。     

基于NI cRIO的柴油机转速控制的半实物仿真

为了开展柴油机信号的监测研究和开发柴油机的控制算法,选用与柴油机数学模型类似的直流电动机作为控制对象,构建了一个以NIcRIO为核心监控装置的柴油机半实物仿真试验平台.初步运用PID控制算法,在3种LabVIEW编程环境中进行了仿真测试,并给出了在实时响应最高的现场可编程门阵列(FPGA)环境下编写的监控程序.测试结果...     

环境与工况对柴油机缸套-活塞环磨损的影响

为研究柴油机实车使用状况下缸套-活塞环磨损规律,建立某12150型多缸柴油机面向使用工况的缸套-活塞环磨损仿真计算方法并进行验证,研究环境与工况参数对缸套磨损的影响规律。结果表明:大气温度升高,缸套磨损深度呈现先减小后增大的趋势,气温-5℃时磨损最小,与-35℃相比下降了5.89%,与40℃相比下降了9.15%;大气压力降低,缸套磨损深度先减小后增大,气压80 kPa时最小,与100 kPa相比下降了6.45%,气压50 kPa时磨损最大,与100 kPa相比升高了8.48%;缸套磨损深度随柴油机转速升高而呈现出增加的趋势,在1 600 r/min时出现极小值点,转速为2 000 r/min相比1 200 r/min磨损深度增加了46.76%;柴油机负荷增加引起缸套磨损深度不断增大,100%负荷时较20%负荷的磨损深度升高了133.96%。     

柴油机噪声测试与分析系统的开发及应用

基于近场声全息(NAH)技术及空间快速傅里叶变换(FFT)算法,利用虚拟仪器软件Labview开发了柴油机噪声测试与分析系统;对系统中的数据采集模块、NAH模块、仿真程式模块进行了分析;通过已知声源进行仿真模型校正,该系统具有对噪声进行频域分析及识别的功能。该文以直列四缸涡轮增压柴油机为测试对象,在次推力侧主要对1800r/min、3000r/min两转速工况进行了测试及声压级分析;对主推力侧、发动机前端寻找最大声压级。结果表明:系统仿真时能准确识别已知声源信号;1800r/min工况下,噪声幅值较大区域主要有:油底壳、带轮端、发电机与带轮端相接处等。3000r/min工况下,在气缸盖罩、带轮端、下缸体等位置产生了较大噪声;主推力侧、发动机前端都在高转速3600r/min,1410-2820Hz频段内出现最大声压级。     

Application of a genetic-fuzzy system to diesel engine pressure modeling

The aim of this work was to build an empirical–analytical model for diesel engine operation and control. The engine that was used was fueled by biofuels or diesel oil and the measurements of cylinder pressure were conducted on a test bench. The engine model was built by means of a proposed genetic-fuzzy system. This model allows simulation of cylinder pressure for each allowable crankshaft speed with accuracy required in practical technical applications.     

伺服压力脉冲检测设备的测控系统研究

电液伺服压力脉冲检测设备采用伺服液压技术构建系统模型,通过完善测控系统,实现了数据信号的采集处理和过程控制。基于LabVIEW与PLC进行硬件配置和软件开发,调用VISA函数实现两者间通讯,使系统能够按照预设指令进行自动化控制,提高了检测系统的精度和性能。     

柴油机缸套磨损的诊断研究

通过对不同磨损程度的柴油机缸套进行实验 ,采集柴油机机身的振动信号。计算柴油机机身振动信号的小波包能量、最大幅值、奇异性指标 ,并建立了振动信号的 AR和 ARMA模型 ,最后利用遗传算法进行自动再生最佳特征参数 ,得到了优化的缸套磨损故障判别函数 ,结果表明利用该判别函数可以简洁有效地计算出缸套磨损等级 ,从而对缸套进行故障诊断。