分享到:

基于曲轴角振动信号的内燃机故障诊断系统关键技术研究

相关推荐

·西南交通大学

随着内燃机的广泛使用和现代科学技术的发展,传统的事后维修和定时检测已不适应目前视情维修体制的要求;而由于内燃机的复杂性,一般的机械故障诊断技术也难以直接应用于内燃机故障诊断,因此,必须发展针对内燃机特点的状态监测和故障诊断技术。内燃机曲轴角振动信号以其测量简便和信息丰富的优点,得到了国内外的广泛关注,是目前内燃机故障诊断领域的前沿和研究热点。本文针对内燃机曲轴角振动诊断系统研制中,在信号测量、信号处理及诊断方法等关键技术上存在的问题,提出了A/D采样拟合法、畸点滤波法和曲轴角振动简谐诊断法,为研制实用而有效的内燃机曲轴角振动诊断系统奠定了理论基础。本文首先按照软件加通用硬件替代专用仪器的虚拟仪器设计思想,提出了基于通用A/D采样卡的角振动测量新方法——A/D采样拟合法。该方法具有测量精度较高、硬件成本低、通用性强、测量持续时间长的优点,并能实现角振动信号与其它信号的同步测量。利用A/D采样拟合法测量持续时间长,可以采集较大内燃机  (本文共135页) 本文目录 | 阅读全文>>

西南交通大学
西南交通大学

便携式内燃机曲轴角振动故障诊断系统研制

内燃机是一种复杂的动力机械,一般的机械故障诊断技术难以直接应用于内燃机故障诊断。内燃机的曲轴角振动信号含有丰富的内燃机工作状态信息,因而得到了国内外的广泛关注,是目前内燃机故障诊断领域的前沿和研究热点。基于曲轴角振动的内燃机扭振测量和故障诊断设备经历了由传统仪器、电子仪器、智能仪器到便携式仪器的发展过程。由于便携式仪器具有体积小、低功耗、野外操作便于携带、抗恶劣环境能力强等特点,使其成为近些年来设计开发人员关注的发展方向。本文运用多机通信技术、串口通信技术及程序组件技术,以C++ Builder程序开发软件作为系统开发平台,以便携式外部设备作为硬件开发基础,在内燃机扭振测量分析系统(TVM系统)的基础上,开发研制了便携式内燃机曲轴角振动故障诊断系统(PTVM系统)。该系统分为外部硬件设备和后台数据处理软件两大组成部分,通过对内燃机曲轴角振动信号的采集、处理、计算和分析,实现对内燃机的轴系扭振分析和故障诊断。实际应用验证了该系统的...  (本文共88页) 本文目录 | 阅读全文>>

西南交通大学
西南交通大学

内燃机工作状态监测及故障诊断实验研究与系统开发

内燃机作为广泛使用的动力源,对其运行状态进行监测是提高使用经济性的有效措施。传统内燃机故障诊断方法,耗时久、效率低,难以诊断结构复杂的机型,因此需要发展新的内燃机故障诊断技术。内燃机曲轴承受复杂交变的激振力矩并传递扭力,直接反映内燃机的运行情况,所以曲轴角振动包含着内燃机运行状态信息,具有较高的故障诊断应用价值。本文针对基于曲轴角振动的内燃机工作状态监测及故障诊断理论在工程应用存在的问题,提出了基于五点三次平滑滤波的快速畸点滤波算法;研究了基于角振动响应的状态监测系统中监测阈值对结果的影响;提出了基于曲轴角振动计算内燃机输出功率的新方法;并在以上研究基础上,开发了内燃机工作状态监测及故障诊断系统(Working States Monitoring and Fault Diagnosis—WSMFD)。为快速消除内燃机扭振信号中畸点带来的误差,在现有畸点滤波方法的基础上,提出快速畸点滤波算法。该方法根据五点三次平滑滤波的特性,识别...  (本文共84页) 本文目录 | 阅读全文>>

西南交通大学
西南交通大学

基于AVR单片机和曲轴角振动信号的内燃机诊断仪研制

发展内燃机测试诊断设备,监测内燃机工作状况,对于确保内燃机运行安全、合理维修、降低成本是非常必要的。目前内燃机曲轴角振动测试诊断设备大多无法长期运行监测内燃机的工作且由于其专业性强而不能满足一般工人的使用要求。为了解决上述问题,本文在研究了目前国内外基于内燃机曲轴角振动故障诊断仪的特点及测试诊断方法的基础上,成功开发了内燃机停缸故障诊断仪器。该仪器集数据采集、数据分析、液晶显示为一体,操作简单并可脱离计算机独立运作,既可手工操作也可制成内置仪表长期监测内燃机状态。主要研究内容和结论如下:1.根据系统的检测要求和功能需求,提出了基于传感器技术、单片机控制技术的设计策略,确定了仪器的总体设计方案。阐述了利用AVR单片机ATmegal28L实现的曲轴角振动诊断仪的开发方法和开发步骤,其中分析了使用AVR单片机进行角振动信号测量的原理和基于内燃机曲轴角振动信号的故障诊断技术的应用,其中重点研究了齿数对波形分析法的影响。2.基于模块化的设...  (本文共93页) 本文目录 | 阅读全文>>

西南交通大学
西南交通大学

内燃机曲轴角振动模态识别方法的研究及应用

曲轴是内燃机最重要的构件之一,曲轴承受复杂交变的冲击载荷而产生扭转振动。轴系的扭转振动不仅会影响轴系扭转疲劳强度,而且与内燃机许多其它的故障和性能恶化有关。因此,轴系扭转振动已经成为内燃机及其动力装置设计运用必须重视的问题之一。内燃机轴系角振动的模态决定了曲轴的扭转振动特性,对内燃机曲轴角振动进行模态分析不仅能给曲轴动力学分析和优化设计提供理论依据,而且所识别的曲轴角振动模态参数还可用于内燃机工作状态监测、故障诊断以及扭振评价和校核。本文针对目前曲轴角振动模态参数识别中存在的问题,发展了一套内燃机运行状态下曲轴角振动模态参数(固有频率、振型、阻尼比)识别方法,并在此基础上对内燃机轴系阻尼系数的识别、基于曲轴角振动模态特性的内燃机状态监测与故障诊断等问题进行了深入研究。研究工作不仅完善了内燃机曲轴角振动模态参数识别技术,而且丰富了基于曲轴角振动的内燃机故障诊断和状态监测技术。提出了内燃机运行状态下曲轴角振动模态参数的实验识别方法。...  (本文共121页) 本文目录 | 阅读全文>>

西南交通大学
西南交通大学

基于曲轴角振动信号的内燃机故障诊断系统研究

内燃机是一种重要的动力机械,广泛地应用于发电、机车车辆、工程机械、汽车及船舶动力等领域。因此,对内燃机的工作过程进行状态监测和故障诊断,对确保系统正常、安全运行,提高设备的维修质量和效率都是十分必要的。内燃机曲轴的角振动信号含有丰富的内燃机工作状态信息,很多学者都在研究利用此信号来诊断内燃机故障,并取得很大进展。神经网络具有高度并行性、联想泛化能力、模式提取及容错能力,因此在内燃机故障诊断领域得到了广泛应用,这极大推进了内燃机故障智能诊断技术的发展。本文在扭振测量分析系统(TVM)的基础上,开发了便携式内燃机曲轴角振动测量与故障诊断系统(CTDS)。CTDS系统与TVM系统相比主要有两方面的改进;一是系统具有便携的功能;二是系统可进行故障诊断。系统的便携功能是通过多机通信技术,串口通信技术及组件技术实现的,它比TVM系统功能更完善,使用更方便。系统采用了基于角振动信号的二级诊断策略,把扭振信号反算法和单谐次诊断法作为系统一级诊断...  (本文共86页) 本文目录 | 阅读全文>>