本文關鍵詞：基于振動和噪聲的發(fā)動機瞬時轉速測量的研究

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【摘要】：轉速是發(fā)動機綜合性能檢測的一個重要依據,它的測量也是發(fā)動機研究的一個重要環(huán)節(jié)。實際上,轉速的變化是有一定規(guī)律的,其波動的轉速中蘊含著非常豐富的信息,能夠綜合反映出發(fā)動機工作時的運行狀態(tài)。因此,對于發(fā)動機的檢修和故障診斷等行業(yè),轉速的測量具有十分重大的實際意義。瞬時轉速可以為分析發(fā)動機運行過程中的實時參數提供可靠的依據且利用轉速信息可以對發(fā)動機的功率進行估算,從而使其成為發(fā)動機性能檢測、故障判斷的有效手段和工具。一些傳統(tǒng)的測量轉速的方法會給測量過程帶來不便并存在著一些不可避免的缺陷,而發(fā)動機的振動和表面噪聲信號中的相關信息十分豐富且振動噪聲信號的基頻與轉速之間具有一定的關系,隨著傳感器技術的發(fā)展,對振動和噪聲信號的采集也越來越快速方便,故通過振動和噪聲信號測量轉速的方法已經在一定程度上取代了傳統(tǒng)的測量方法。本文中選擇汽車發(fā)動機的振動和表面噪聲信號為研究對象來進行轉速的測量,和以往的方法相比,該測量方法快速方便,適用于各種不同類型的汽車發(fā)動機,不需要考慮這些發(fā)動機的型號和內部構造,也不需要對發(fā)動機的部分零部件進行拆分。針對發(fā)動機振動和噪聲信號的有效采集和處理,本文設計了集濾波、電平轉換、放大、自動增益控制于一體的信號調理電路板,通過實驗證明,該電路板能很好地采集振動和噪聲信號,并且能夠對原始的振動和噪聲信號進行有效地處理,為后面的數字信號處理與分析做了非常充分的準備。在大量閱讀國內外相關參考文獻和信號處理相關書籍的基礎上,本文運用將小波分析、多相關分析、CZT變換有效地融合在一起的改進方法分別從振動信號和表面噪聲信號準確地提取基頻。其中小波分析能夠很好的對采集到的振動信號和噪聲進行去噪;相關分析有效地提高了信噪比,凸顯出周期信號的特征,進一步抑制了噪聲;CZT變換可以只針對有意義的頻帶進行局部分析,這不僅使頻率分辨率得到了很大的提高,同時也避免了大量的不必要的運算,從而使得頻域內的分析結果更快速精確。本文通過MATLAB仿真分析和實車試驗測試得出提取基頻的相對誤差在0.8%以內,精確度很高,驗證了新方法測量轉速的可靠性,并選取TI公司的TMS320F28335數字信號處理器來完成基于振動和噪聲理論的轉速計的系統(tǒng)設計。
【學位授予單位】：長春工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U467.43

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