基于經(jīng)驗模態(tài)分解的發(fā)動機缸壁間隙檢測方法研究
發(fā)布時間:2021-12-29 14:17
隨著我國國民經(jīng)濟的快速發(fā)展和人民生活水平不斷的提高,汽車的社會保有量也不斷增加,同時二手車市場的交易量也越來越多。發(fā)動機作為汽車的動力輸出源,其技術狀況會直接影響到汽車的整車性能,因此有關發(fā)動機技術狀況的檢測和故障診斷也就顯得更加重要,F(xiàn)有的發(fā)動機故障診斷系統(tǒng)主要是針對發(fā)動機電控系統(tǒng)而設計開發(fā)的。在對發(fā)動機機械部件技術狀況(如缸壁間隙、軸瓦間隙等)的檢測方面還沒有比較成熟的檢測技術和設備,依然需要將發(fā)動機解體后進行測量、計算,這樣不僅費時、費力,而且還會破壞發(fā)動機的正常配合特性。本文在對發(fā)動機的工作原理和振動機理進行分析的基礎上,通過對發(fā)動機氣缸體表面振動信號的采集與分析,實現(xiàn)在不解體情況下對發(fā)動機缸壁間隙進行快速、準確的檢測,以彌補目前在發(fā)動機機械部件技術狀況檢測方面的不足。本文以DA-462汽油發(fā)動機作為主研究對象,結合振動信號采集設備一起組建了發(fā)動機振動信號采集與測試系統(tǒng)。通過人為改變發(fā)動機的缸壁間隙,使其缸壁間隙分別在0.03mm、0.06mm、0.09mm、0.12mm、0.15mm和0.18mm的狀態(tài)下運行,并在每種缸壁間隙狀態(tài)下分別測取轉速為800r/min、1500r/...
【文章來源】:內蒙古工業(yè)大學內蒙古自治區(qū)
【文章頁數(shù)】:69 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
發(fā)動機結構圖
圖 3-1 三層小波分解Fig. 3-1 Three layers of wavelet decomposition號iA和信號iD 分別代表信號的低頻和高頻部分,信號S 經(jīng)過號1D ;再對1A 分解后得到信號2A 和信號2D ;信號2A 經(jīng)過號3D ;即信號S 分解為3A 、3D 、2D 、1D ,這種對信號逐現(xiàn)了對信號分解的分辨率越來越高,并且對低頻信號進行了出對其進行逆向處理可以得到原信號。的小波分解實現(xiàn)這一過程的思想是 Mallat 算法,Mallat 對正交出了數(shù)學解釋,他把正交小波的構造給出了統(tǒng)一的方法,,其基本思想是:把與正交尺度函數(shù)和小波基函數(shù)相聯(lián)系的低成了一對共軛鏡像正交濾波器組,應用這一塔式多分辨率濾波實現(xiàn)正交小波的遞推快速算法[45]。實現(xiàn)了小波變換能夠快速中得到廣泛應用。
.5.1 EMD 算法時間尺度方法是指用時間間隔來對測量局部事物時間變化,常見的方法有:相鄰過零點間隔的時間尺度、相鄰兩極值點間隔的時間尺度和相鄰兩曲率極值點間隔的間尺度。EMD 使用極值點間隔來對信號進行尺度分析,這種時間尺度是用信號重臨近極大值或極小值的時間間隔來對信號進行局部特征分析,來獲取不同時間尺度征的 IMF 分量。EMD 方法對信號進行分解的過程要滿足以下假設:假設信號至少一個最大值點和一個最小值點;時域特性由極值間隔決定;如果數(shù)據(jù)序列缺乏極值但含有拐點,可以通過求導來獲取極值點[55]。EMD 方法本質是一個篩選的過程:對于一個信號s t ,對其所有的極大值和極小值,用三次樣條函數(shù)擬合原數(shù)據(jù)序的包絡線,然后求出上下包絡線的均值m t ,如下圖:
【參考文獻】:
期刊論文
[1]信號降噪中小波基與閾值的選取研究[J]. 羅淼,姚運萍. 機械制造. 2015(12)
[2]基于最優(yōu)熵與EEMD的滾動軸承微故障診斷方法[J]. 任學平,龐震,辛向志,邢義通. 機床與液壓. 2015(03)
[3]基于改進EEMD的滾動軸承故障特征提取技術[J]. 魏永合,王明華,林夢菊,田鵬. 組合機床與自動化加工技術. 2015(01)
[4]汽車發(fā)動機故障診斷技術現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢研究[J]. 孫勝軍. 硅谷. 2014(20)
[5]農用車電控發(fā)動機系統(tǒng)故障診斷分析[J]. 劉英. 電子世界. 2014(10)
[6]基于激活函數(shù)可調的改進型BP網(wǎng)絡故障檢測應用研究[J]. 王正武,寧順杰. 測試技術學報. 2013(02)
[7]基于短時傅里葉變換分析超短光脈沖的傳輸特性[J]. 張景貴,李勇帆,趙晉琴. 激光技術. 2013(01)
[8]改進閾值的小波空域相關去噪法在熒光信號處理中的應用[J]. 胡澤東,姜海燕,杜民. 生物醫(yī)學工程研究. 2012(03)
[9]基于小波包分析的氣門間隙異常故障診斷[J]. 司景萍,任慶霜,梁紅波,張寶偉. 振動與沖擊. 2011(12)
[10]基于WVD的譜峭度法在軸承故障診斷中的應用[J]. 石林鎖,張亞洲,米文鵬. 振動.測試與診斷. 2011(01)
碩士論文
[1]汽車發(fā)動機故障診斷系統(tǒng)的軟件設計與實現(xiàn)[D]. 宣亮.中國科學院大學(工程管理與信息技術學院) 2015
[2]基于DSP的汽車發(fā)動機故障診斷及預測系統(tǒng)研究[D]. 畢勝堯.哈爾濱理工大學 2014
[3]基于遺傳神經(jīng)網(wǎng)絡的汽車故障診斷研究[D]. 王宇浩.中南大學 2010
[4]汽車發(fā)動機故障診斷研究的理論與方法[D]. 鄭善亮.重慶交通大學 2009
[5]基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡的發(fā)動機故障診斷研究[D]. 袁科新.山東大學 2006
[6]電機故障診斷及小波基函數(shù)的選擇[D]. 鄢玉.太原理工大學 2006
本文編號:3556293
【文章來源】:內蒙古工業(yè)大學內蒙古自治區(qū)
【文章頁數(shù)】:69 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
發(fā)動機結構圖
圖 3-1 三層小波分解Fig. 3-1 Three layers of wavelet decomposition號iA和信號iD 分別代表信號的低頻和高頻部分,信號S 經(jīng)過號1D ;再對1A 分解后得到信號2A 和信號2D ;信號2A 經(jīng)過號3D ;即信號S 分解為3A 、3D 、2D 、1D ,這種對信號逐現(xiàn)了對信號分解的分辨率越來越高,并且對低頻信號進行了出對其進行逆向處理可以得到原信號。的小波分解實現(xiàn)這一過程的思想是 Mallat 算法,Mallat 對正交出了數(shù)學解釋,他把正交小波的構造給出了統(tǒng)一的方法,,其基本思想是:把與正交尺度函數(shù)和小波基函數(shù)相聯(lián)系的低成了一對共軛鏡像正交濾波器組,應用這一塔式多分辨率濾波實現(xiàn)正交小波的遞推快速算法[45]。實現(xiàn)了小波變換能夠快速中得到廣泛應用。
.5.1 EMD 算法時間尺度方法是指用時間間隔來對測量局部事物時間變化,常見的方法有:相鄰過零點間隔的時間尺度、相鄰兩極值點間隔的時間尺度和相鄰兩曲率極值點間隔的間尺度。EMD 使用極值點間隔來對信號進行尺度分析,這種時間尺度是用信號重臨近極大值或極小值的時間間隔來對信號進行局部特征分析,來獲取不同時間尺度征的 IMF 分量。EMD 方法對信號進行分解的過程要滿足以下假設:假設信號至少一個最大值點和一個最小值點;時域特性由極值間隔決定;如果數(shù)據(jù)序列缺乏極值但含有拐點,可以通過求導來獲取極值點[55]。EMD 方法本質是一個篩選的過程:對于一個信號s t ,對其所有的極大值和極小值,用三次樣條函數(shù)擬合原數(shù)據(jù)序的包絡線,然后求出上下包絡線的均值m t ,如下圖:
【參考文獻】:
期刊論文
[1]信號降噪中小波基與閾值的選取研究[J]. 羅淼,姚運萍. 機械制造. 2015(12)
[2]基于最優(yōu)熵與EEMD的滾動軸承微故障診斷方法[J]. 任學平,龐震,辛向志,邢義通. 機床與液壓. 2015(03)
[3]基于改進EEMD的滾動軸承故障特征提取技術[J]. 魏永合,王明華,林夢菊,田鵬. 組合機床與自動化加工技術. 2015(01)
[4]汽車發(fā)動機故障診斷技術現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢研究[J]. 孫勝軍. 硅谷. 2014(20)
[5]農用車電控發(fā)動機系統(tǒng)故障診斷分析[J]. 劉英. 電子世界. 2014(10)
[6]基于激活函數(shù)可調的改進型BP網(wǎng)絡故障檢測應用研究[J]. 王正武,寧順杰. 測試技術學報. 2013(02)
[7]基于短時傅里葉變換分析超短光脈沖的傳輸特性[J]. 張景貴,李勇帆,趙晉琴. 激光技術. 2013(01)
[8]改進閾值的小波空域相關去噪法在熒光信號處理中的應用[J]. 胡澤東,姜海燕,杜民. 生物醫(yī)學工程研究. 2012(03)
[9]基于小波包分析的氣門間隙異常故障診斷[J]. 司景萍,任慶霜,梁紅波,張寶偉. 振動與沖擊. 2011(12)
[10]基于WVD的譜峭度法在軸承故障診斷中的應用[J]. 石林鎖,張亞洲,米文鵬. 振動.測試與診斷. 2011(01)
碩士論文
[1]汽車發(fā)動機故障診斷系統(tǒng)的軟件設計與實現(xiàn)[D]. 宣亮.中國科學院大學(工程管理與信息技術學院) 2015
[2]基于DSP的汽車發(fā)動機故障診斷及預測系統(tǒng)研究[D]. 畢勝堯.哈爾濱理工大學 2014
[3]基于遺傳神經(jīng)網(wǎng)絡的汽車故障診斷研究[D]. 王宇浩.中南大學 2010
[4]汽車發(fā)動機故障診斷研究的理論與方法[D]. 鄭善亮.重慶交通大學 2009
[5]基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡的發(fā)動機故障診斷研究[D]. 袁科新.山東大學 2006
[6]電機故障診斷及小波基函數(shù)的選擇[D]. 鄢玉.太原理工大學 2006
本文編號:3556293
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