基于云重心评判的应急柴油机启动状态评估方法

应急柴油机(EDG)是保证核电厂安全可靠运行的一级安全设备,其应急启动成功率是衡量核电站安全等级的关键指标之一,因此对EDG启动过程进行有效监测评估具有重要价值.本文利用在线监测系统采集EDG启动过程数据,考虑瞬变启动数据的不确定性,提出了一种基于云重心模型的EDG启动状态评估方法.首先,充分结合EDG快速启动特点,选...     

二冲程柴油机瞬时转速法诊断机理研究

为了探究瞬时转速法的诊断机理,以5S50ME型二冲程柴油机为研究对象,测得柴油机在正常状态和故障状态时不同工况下的瞬时转速信号,得到不同工况下瞬时转速的变化规律,在此基础上,通过分析各工况下的瞬时转速波形图和频谱图,提出谐波幅值比和波动率峰值两种能有效反应柴油机故障状态的特征参数。以5缸机为研究对象,若1次谐波分量和5次谐波分量的谐波幅值比大于某一阈值,则说明柴油机存在单缸故障,并且故障缸为波动率峰值最小的缸。     

柴油机瞬时转速的实车检测研究

柴油机在运转过程时,曲轴的瞬时转速包含着丰富的信息.一个周期内瞬时转速的波动与各缸的喷油情况、磨损情况、进气情况等有直接关系.因此,柴油机瞬时转速是评价柴油机技术状况变化的一个重要参数.本文研究了检测柴油机瞬时转速的方法和测试系统,并在实车上进行了大量的试验.在此基础上,提取了瞬时转速的特征参数,如转速平均脉动指标、柴油机加、减速时间等,分析了柴油机瞬时转速特征随柴油机使用期的变化规律,证明了瞬时转速可作为评估柴油机技术状况的重要参数.     

基于瞬时转速的柴油机各缸工作均匀性在线监测方法研究

针对柴油机实车在线监测中车内空间有限及变速的情况,设计基于嵌入式系统的柴油机智能监测节点。利用整形后的外卡式油压传感器信号产生中断,来对磁电式转速传感器进行工作周期采样。对不同工况、不同转速情况下瞬时转速信号的变化规律进行分析。对各缸提取相应的参数来判断柴油机各缸工作不均匀性故障。在对正常、一缸失火及两缸失火工况,在惰速、中速、加速及高速下采集的120组参数进行分析后,证实提取的参数能有效的区分这些工况。对参数指定相应的阈值实现对各缸工作均匀性的定性、定量及定缸判断。     

基于模糊数据融合的健康评价方法

研究基于多传感器信号的船舶用柴油机冷却系统的健康状况评价问题, 提出了船舶用柴油机冷却系统健康状况的定量综合评价指标--健康度, 将基于模糊集的数据融合方法用于健康度的计算, 该方法利用层次分析法来确定各个传感器监测参数的重要程度系数, 利用模糊综合评判对多传感器数据进行融合计算得到系统的健康度, 以此为基础, 建立了船舶用柴油机冷却系统的健康评价体系, 给出了系统的健康状况等级. 实验结果表明该方法能够对其健康状况进行定量的、合理的评价.     

根据瞬时转速与冲击信号诊断柴油机故障的方法

建立多缸柴油机传动机构三维实体模型,理论上模拟柴油机正常以及异常发火情况下的瞬时转速波形图,分析其故障特征。以WP10.340E32型柴油机为研究对象,搭建柴油机故障模拟实验台以及柴油机运行在线监测系统,模拟、捕捉柴油机单缸不点火故障。从得到瞬时转速、特定相位缸体振动信号入手,对比正常情况下信号特征,分析失火故障与特征信号的内在联系。通过仿真和实测数据证明瞬时转速结合振动冲击相位信号可有效识别柴油机失火故障并且能准确定位故障缸所在位置,从而实现诊断过程的简化。     

多缸柴油机瞬时转速与各缸一致性分析

为使ECU通过提取瞬时转速完成发动机各缸一致性控制,提出每隔30℃A提取一个发动机瞬时转速,并以DK4A多缸柴油机为试验平台,测量发动机在1 600 r/min稳态工况下,不同负荷下常用的每隔6℃A和提出的每隔30℃A的瞬时转速。每隔30℃A得到的瞬时转速曲线能很好地表征瞬时转速的波动性,提取曲线上的特征参数,得到各缸一致性和每隔6℃A结论基本一致,说明每隔30℃A提取稳态工况下瞬时转速也能准确判断各缸一致性,节约ECU的运算资源。     

基于异类信息融合的齿轮健康评估方法

针对齿轮传统健康评估方法中特征描述单一,齿轮箱中多种参数信息未能有效利用的问题,为更准确地监测齿轮运行的健康状况,提出一种基于异类特征信息融合的齿轮健康评估方法。对前期正常状态运行的齿轮采集振动、油液、铁谱等多种信号并提取特征指标,建立各类特征的模糊C均值聚类中心;利用模糊理论输出待测信号对于正常状态信号的隶属度作为各类特征的健康评估指标;以隶属度构造基本概率赋值函数,应用D-S证据理论组合规则,在决策层进行异类信息融合,从而完成齿轮的健康评估。通过对齿轮全寿命试验的数据处理与对比分析,证明该方法能够有效地评估齿轮健康状况。     

利用瞬时转速波动诊断斯特林发动机运行故障

介绍了利用斯特林发动机的瞬时转速诊断其运行故障的研究.对斯特林发动机的瞬时转速波动进行了仿真计算;开发了斯特林发动机的瞬时转速监测系统;并对某型斯特林发动机的瞬时转速进行了实测和分析处理,提取了故障诊断的特征参数.实机测量和仿真计算的瞬时转速波形一致,且故障诊断的特征参数对故障的反映灵敏,此研究为诊断斯特林发动机的运行故障提供了可行的方法.     

一种基于流形学习和KNN算法的柴油机工况识别方法

不同负荷状态下的柴油机振动、温度、转速等信号显著不同,而机组故障信号特征往往被淹没在随负荷变化而剧烈变化的信号中,因此变负荷状态下的柴油机故障监测诊断难度较大,一直困扰着柴油机的实际故障诊断工作。提出一种基于流形学习和KNN算法的柴油机工况识别方法,为柴油机变负荷工况下故障监测预警打下基础。方法融合机组的多源信号特征构建特征向量,通过流形学习t-分布邻域嵌入算法(t-SNE)实现特征向量的维数约简和敏感特征提取,采用K最近邻分类算法(KNN)完成柴油机运行负荷状态的自动分类。正常及故障状态下多组柴油机监测数据的处理结果验证了方法的有效性和实用性。     

一种基于流形学习和 KNN算法的柴油机工况识别方法

不同负荷状态下的柴油机振动、温度、转速等信号显著不同,而机组故障信号特征往往淹没在随负荷变化而剧烈变化的信号中,因此变负荷状态下的柴油机故障监测诊断难度较大,一直困扰着柴油机的实际故障诊断工作。本文提出了一种基于流形学习和KNN算法的柴油机工况识别方法,为柴油机变负荷工况下故障监测预警打下基础。方法融合机组的多源信号特征构建特征向量,通过流形学习t-分布邻域嵌入算法（t-SNE）实现特征向量的维数约简和敏感特征提取,采用K最近邻分类算法（KNN）完成柴油机运行负荷状态的自动分类。正常及故障状态下的柴油机信号验证了方法的有效性和实用性。     

基于刚度损伤指数的桥梁整体损伤程度模糊评定研究

考虑损伤信息的随机性和模糊性,构建了反映结构整体状态信息的瞬时刚度矩阵;以矩阵相似度来衡量损伤前后瞬时刚度矩阵的变化并基于桥梁不同部位重要性的权重分配建立了一种新的刚度损伤指数。根据模糊化原理,采用正态隶属度函数构造出具有重叠关系的结构损伤程度模糊集。以双跨桥梁模型为验证平台,运用最大隶属度原则进行了各种损伤工况下模型...     

基于瞬时转速波动率的内燃机故障诊断方法研究

内燃机的瞬时转速包含着各个缸燃烧状态的重要信息,可以用于分析各个缸做功状态,诊断缸体点火相关故障,如燃料泄漏、气门泄漏和点火异常等故障。通过模型建立从理论上分析瞬时转速与气体压力扭矩、往复惯性力扭矩和阻力矩之间的关系,提出4个特征参数表征瞬时转速波动率波形及谐波特征,并通过仿真数据和实测故障数据证明瞬时转速波动率对于分析诊断内燃机点火故障的有效性,实现内燃机点火状态的早期预警。     

基于VMD和SVD的柴油机气门间隙异常特征提取研究

为有效地从柴油机缸盖表面振动信号中提取气门间隙故障特征,提出一种基于变分模态分解(VMD)和奇异值分解(SVD)的特征提取新方法。采用VMD算法对缸盖振动信号进行分解,利用所得的模态分量构建特征矩阵;接着应用SVD理论将特征矩阵转变为表征频率特性的奇异值序列,探讨了稳定工况下的奇异值序列与不同气门间隙状态之间的关系;由于转速、负荷等工况的改变对信号特征层的影响与故障所引起的信号特征的改变可能非常相似,因此将奇异值序列作为特征参数,输入到随机森林分类器中,构建分类模型,对柴油机变工况下的气门间隙故障进行诊断。实验结果表明:该方法能有效识别气门间隙故障,突出故障敏感特征;与传统基于Hankel矩阵和小波包系数矩阵的SVD特征提取方法相比,该方法所提特征参数在柴油机变工况条件下具有更高的识别率。     

基于车辆振动响应反向分析的路面等级辨识方法

提出一种利用希尔伯特黄变换和概率神经网络进行车辆振动响应反向分析的路面等级辨识方法,为主动悬架控制提供有效信息。建立车辆模型和随机输入路面模型,利用希尔伯特黄变换对不同等级路面下的车辆振动响应仿真数据进行分解变换,得到车辆振动响应的瞬时能量;提取瞬时能量的敏感特征参数,利用概率神经网络训练路面分类器,确定路面等级与特征参数范围的映射关系,完成路面等级分类器的设计;利用加速度传感器采集车辆在典型路面下的振动响应数据,提取试验数据的特征参数,并将其输入到训练完成的路面分类器中,实现试验路面等级辨识。辨识结果表明,基于车辆振动响应的反向分析法,结合希尔伯特黄变换和概率神经网络,可以实现对车辆当前行驶路面等级的辨识。     

基于车辆振动响应反向分析的路面等级辨识方法EI北大核心CSCD

提出一种利用希尔伯特黄变换和概率神经网络进行车辆振动响应反向分析的路面等级辨识方法,为主动悬架控制提供有效信息。建立车辆模型和随机输入路面模型,利用希尔伯特黄变换对不同等级路面下的车辆振动响应仿真数据进行分解变换,得到车辆振动响应的瞬时能量;提取瞬时能量的敏感特征参数,利用概率神经网络训练路面分类器,确定路面等级与特征参数范围的映射关系,完成路面等级分类器的设计;利用加速度传感器采集车辆在典型路面下的振动响应数据,提取试验数据的特征参数,并将其输入到训练完成的路面分类器中,实现试验路面等级辨识。辨识结果表明,基于车辆振动响应的反向分析法,结合希尔伯特黄变换和概率神经网络,可以实现对车辆当前行驶路面等级的辨识。     

基于瞬时转速armax模型的柴油机指示扭矩估计方法研究

针对目前国内外各种指示扭矩估计方法的优势与不足,基于柴油机非线性动力学模型,提出通过瞬时转速估计指示扭矩的方法。文中引入当量角加速度概念,消除了柴油机的动力学模型非线性项影响。将当量角加速度视为柴油机系统输入,指示扭矩视为输出,考虑系统的非平稳性,通过建立armax模型,得到量角加速度和指示扭矩之间传的传递函数,从而实现基于瞬时转速的指示扭矩估计。     

利用模糊模式识别诊断内燃机失火故障的研究

提出了一种基于模糊模式识别的内燃机失火故障综合诊断方法。通过建立简明实用的瞬时转速诊断模型并深入分析瞬时转速信号的波形特点,定义并提取了１０种无量纲的诊断特征参数。在此基础上,利用模糊模式识别技术对这些参数进行信息融合,首先快速识别整机有无失火故障,然后在有必要时再进行故障气缸定位。实验结果表明,该方法可以充分利用多种特征参数的信息互补性,提高了诊断效率和识别正确率,并能满足在线监测和实时诊断的要     

油液信息特征提取方法研究及在柴油机状态评估中的应用

基于油液信息的设备健康状态评估在工程实践中具有重要的应用,为选择最优的油液信息特征提取方法并实现柴油机的健康状态评估,分别研究描述油液信息和设备健康状态关系的油液浓度分析模型、梯度分析模型和比例分析模型,并以BP神经网络为评估方法,实现基于油液信息的柴油机状态评估,通过评估结果对3种油液信息模型的特点进行总结,并对其各自特点的原因进行分析。结果表明,油液梯度模型能充分利用油液中的状态信息,评估效果好。同时,对柴油机的状态评估研究也具有一定的工程实用价值。     

插值算法在提高柴油机瞬时转速测量精度的研究

在基于瞬时转速的柴油机故障诊断技术中,瞬时转速的测量普遍采用磁电式传感器或电涡流式传感器测量,其信号处理方法一般采用基于高频时钟计数的硬件计数法和软件计数法。鉴于当前计算机及相关硬件的发展水平,软件技术法可以较好的解决瞬时转速的测量精度问题,为了使用经济性好的低采样率板卡获得较高精度的瞬时转速值,本文提出了采用插值算法以提高瞬时转速的测量精度,经算法验证和检验,已达到工程化应用的要求。