基于模糊模式識(shí)別的船用柴油機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷
本文關(guān)鍵詞:基于模糊模式識(shí)別的船用柴油機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:自1897年第一臺(tái)柴油機(jī)誕生,至今已有一百多年的歷史了,隨著高新技術(shù)的不斷發(fā)展,柴油機(jī)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于石油鉆井、動(dòng)力發(fā)電、鐵路牽引、工程機(jī)械、各種船舶動(dòng)力和汽車動(dòng)力等領(lǐng)域,其運(yùn)行狀態(tài)的好壞,直接影響到整套機(jī)組的工作狀況。而船用柴油機(jī)是船舶的主要?jiǎng)恿υO(shè)備,其工作狀態(tài)對(duì)保障航運(yùn)安全、提高運(yùn)輸效率、節(jié)約能源和降低消耗都是至關(guān)重要的。因此,必須對(duì)其進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷(CMFD),以確保系統(tǒng)處于最佳運(yùn)行工況,這對(duì)提高設(shè)備的工作效率和維修質(zhì)量是十分必要的。 柴油機(jī)瞬時(shí)轉(zhuǎn)速信號(hào)蘊(yùn)含了豐富的與柴油機(jī)各缸工作性能有關(guān)的信息,反映了氣缸的工作狀態(tài)和工作質(zhì)量,且轉(zhuǎn)速波動(dòng)可以通過不解體柴油機(jī)測(cè)出,因此利用柴油機(jī)瞬時(shí)轉(zhuǎn)速波動(dòng)信號(hào)進(jìn)行故障診斷是當(dāng)前研究熱點(diǎn)方向之一。本文對(duì)瞬時(shí)轉(zhuǎn)速波動(dòng)的規(guī)律性做了詳細(xì)的分析和介紹,用齒輪—磁電式傳感器測(cè)得瞬時(shí)轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù),經(jīng)濾波處理得出轉(zhuǎn)速波動(dòng)圖形,并診斷各缸工作狀態(tài)。 燃油噴射系統(tǒng)是柴油機(jī)的心臟部分,由噴油泵、高壓油管和噴油器組成,其工作狀況直接影響柴油機(jī)的燃燒過程,決定柴油機(jī)的性能,因此對(duì)柴油機(jī)燃油系統(tǒng)進(jìn)行及時(shí)檢測(cè)和故障診斷具有極其重要的意義。本文由夾持式傳感器檢測(cè)出燃油壓力信號(hào),經(jīng)下位單片機(jī)系統(tǒng)處理后,由RS232傳給上位機(jī),得出燃油壓力波形,通過對(duì)波形進(jìn)行特征提取,利用模糊模式識(shí)別技術(shù)診斷出當(dāng)前柴油機(jī)的工作狀況,取得了較好的效果。 本課題的故障診斷系統(tǒng),上位機(jī)采用PC機(jī),利用高級(jí)語(yǔ)言VB6.0編程,下位機(jī)部分為89C52單片機(jī)系統(tǒng),兩者通過RS232進(jìn)行串行通訊。本系統(tǒng)除對(duì)柴油機(jī)各缸工作狀態(tài)和燃油噴射系統(tǒng)進(jìn)行故障診斷外,還對(duì)其外特性、壓縮均勻性等進(jìn)行了檢測(cè)和診斷,故具有較強(qiáng)的實(shí)用性,其特點(diǎn)和創(chuàng)新之處在于: ·采用固態(tài)采集方式?蓪(shí)時(shí)采集和處理現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)燃機(jī)的參數(shù),并通過PC機(jī)可直觀的判斷故障。在現(xiàn)場(chǎng)不具備PC機(jī)的情況下,也可以回到實(shí)驗(yàn)室集中處。 ·采用在役內(nèi)燃機(jī)的原位不解體檢測(cè)技術(shù)和故障診斷,與當(dāng)前采用的臺(tái)架試驗(yàn)相比,便于使用者及時(shí)、有效的掌握內(nèi)燃機(jī)技術(shù)狀態(tài),操作簡(jiǎn)單,延長(zhǎng)內(nèi)燃機(jī)使用壽命。 ·采用FIR低通濾波器,選用Hanning窗對(duì)采集的瞬時(shí)轉(zhuǎn)速信號(hào)進(jìn)行濾波,
【關(guān)鍵詞】:柴油機(jī) 故障診斷 模糊模式識(shí)別 瞬時(shí)轉(zhuǎn)速 燃油系統(tǒng)
【學(xué)位授予單位】:山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2005
【分類號(hào)】:U664.121
【目錄】:
- 目錄3-5
- 摘要5-7
- ABSTRACT7-9
- 第一章 緒論9-16
- 1.1 柴油機(jī)故障診斷技術(shù)國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀9-14
- 1.1.1 故障診斷技術(shù)的含義和范疇10-11
- 1.1.2 柴油機(jī)整體性能的評(píng)價(jià)11
- 1.1.3 柴油機(jī)故障診斷方法11-13
- 1.1.4 柴油機(jī)故障診斷的難點(diǎn)13
- 1.1.5 柴油機(jī)故障診斷的發(fā)展趨勢(shì)13-14
- 1.2 本課題的意義及研究?jī)?nèi)容14-16
- 1.2.1 課題的意義14-15
- 1.2.2 本課題的研究?jī)?nèi)容15-16
- 第二章 模糊模式識(shí)別理論16-23
- 2.1 模糊集合的概念及其運(yùn)算17-19
- 2.2 模糊特征和模糊分類19-20
- 2.3 模糊關(guān)系與模糊矩陣20-21
- 2.4 模糊模式識(shí)別方法21-23
- 第三章 柴油機(jī)瞬時(shí)轉(zhuǎn)速的研究23-36
- 3.1 柴油機(jī)瞬時(shí)轉(zhuǎn)速波動(dòng)規(guī)律及其測(cè)量方法23-25
- 3.1.1 柴油機(jī)瞬時(shí)轉(zhuǎn)速波動(dòng)規(guī)律23-24
- 3.1.2 瞬時(shí)轉(zhuǎn)速的測(cè)量24
- 3.1.3 測(cè)量誤差分析24-25
- 3.2 瞬時(shí)轉(zhuǎn)速信號(hào)的處理25-31
- 3.2.1 瞬時(shí)轉(zhuǎn)速信號(hào)中強(qiáng)干擾信號(hào)的剔除25-26
- 3.2.2 瞬時(shí)轉(zhuǎn)速信號(hào)的濾波26-29
- 3.2.3 瞬時(shí)轉(zhuǎn)速信號(hào)的頻域分析29-31
- 3.3 故障診斷31-36
- 3.3.1 瞬時(shí)轉(zhuǎn)速時(shí)域診斷法31-33
- 3.3.2 瞬時(shí)轉(zhuǎn)速頻域診斷法33-36
- 第四章 燃油系統(tǒng)故障診斷36-50
- 4.1 引言36
- 4.2 柴油機(jī)燃油系統(tǒng)簡(jiǎn)介36-38
- 4.2.1 燃油系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及其特點(diǎn)36-37
- 4.2.2 燃油噴射過程37-38
- 4.2.3 燃油系統(tǒng)的一般故障診斷方法38
- 4.3 燃油壓力波形的特點(diǎn)及其測(cè)量38-41
- 4.3.1 燃油壓力波形的特點(diǎn)39
- 4.3.2 燃油壓力波形的測(cè)量39-41
- 4.4 燃油系統(tǒng)的幾種常見故障41-44
- 4.5 燃油壓力波形特征參數(shù)的提取及其模糊化44-47
- 4.5.1 燃油壓力波形的常用特征參數(shù)44
- 4.5.2 本文特征參數(shù)的提取44-45
- 4.5.3 特征參數(shù)的模糊化45-47
- 4.6 燃油壓力波形的模糊模式識(shí)別47-50
- 第五章 故障診斷系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)50-56
- 5.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)概述50-51
- 5.2 系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)51-56
- 5.2.1 工作均勻性故障診斷51-52
- 5.2.2 燃油噴射系統(tǒng)故障診斷52-54
- 5.2.3 其它特性故障診斷54-56
- 結(jié)束語(yǔ)56-57
- 參考文獻(xiàn)57-60
- 致謝60-61
- 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文61-62
- 學(xué)位論文評(píng)閱及答辯情況表62
【引證文獻(xiàn)】
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本文關(guān)鍵詞:基于模糊模式識(shí)別的船用柴油機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
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