基于MCKD-HED-CNN的连杆轴承故障诊断

针对强背景噪声干扰下连杆轴承故障诊断难的问题,提出了基于MCKD-HED-CNN的连杆轴承故障诊断方法。首先采用最大相关峭度解卷积(MCKD)对获取的信号进行降噪处理,增强信号中因故障引起的周期性冲击,其次通过Hilbert包络解调(HED)进一步增强周期性冲击,最后将故障特征通过对称点模式(SPD)映射到极坐标图上,并将SDP图像输入CNN网络进行训练,建立连杆轴承故障诊断模型。结果表明:该方法能有效诊断连杆轴承故障,CNN训练样本和测试样本的诊断准确率均为100%。

基于阶比双谱分析的发动机故障特征提取

双谱估计是非线性、非高斯信号分析的有力工具,它能抑制加性有色噪声的影响,辨识非因果、非最小相位系统或重构非最小相位信号,抽取由于高斯性偏离引起的各种信息,检测和表征信号中的非线性以及辨识非线性系统[9]。但是它是以分析稳态信号作为前提条件。严格上讲,用它去分析内燃机上所得到的非稳态信号是不合适的。阶比双谱估计是一种新方法,将等时间间隔采样(Δt)所得的非稳态信号按等转角间隔(Δθ)重采样,得到阶域中的稳定信号,再用双谱进行分析。通过仿真信号的分析对比显示了该方法的优越性。运用此方法对内燃机主轴承不同间隙下的噪声信号进行分析,结果表明,此方法能有效地提取故障的特征,实现状态监测。

发动机连杆轴承故障噪声诊断研究

提出了基于小波包和模糊聚类分析的连杆轴承故障的噪声诊断方法。在EQ6100型发动机上预先模拟连杆轴承故障,根据发动机故障时变、非平稳的特点,运用小波包对发动机噪声信号进行特征提取并削减了背景噪声的影响。选取时域上5个参数作为评价故障的特征指标。通过对模糊聚类理论方法的分析比较,引入模糊C聚类划分理论及方法对噪声信号的指标样本进行分类,得到最优分类矩阵和聚类中心,从而建立了故障的标准类型样本。通过对新测取的噪声信号样本进行检验,证明该方法能有效地判断待检样本的类型,诊断连杆轴承故障。

基于非平稳周期循环特征增强的柴油机失火故障诊断研究

利用缸盖振动信号诊断柴油机失火故障时,由于柴油机工作背景噪声复杂,必须消除信号中的非周期分量和随机干扰,保留与柴油机工作循环有关的周期分量。提出一种非平稳周期循环特征增强方法,首先利用连续小波变换实现信号的时-频表示,进一步将信号的时-频特征映射到角-频空间上某一角度范围内,实现了周期瞬态特征的增强;最后,通过角-频空间中各缸工作相位内的能量与整个角度范围内能量之比,实现柴油机失火故障缸的准确定位。

基于瞬时频率估计的内燃机信号阶比分析

阶比分析是内燃机急加速启动过程信号有效的分析方法,它是以得到准确的转速信号对其等角度采样为前提条件的。根据希尔伯特黄变换(hilberthuangtransform),提出了基于瞬时频率估计的内燃机信号阶比分析方法,直接从振动信号的瞬时频率估计得到转速信号。在瞬时频率估计的若干影响因素分析的基础上,提出了改进瞬时频率估计的方法。仿真与实际信号分析证明了该方法的可行性。

基于时频分析的内燃机曲轴轴承磨损故障的诊断研究

内燃机曲轴轴承所受到的冲击信号是非平稳、时变信号 ,用传统的诊断方法难以进行故障的早期发现和诊断 .论文运用振动测试技术 ,测取不同间隙下主轴承座及机体上的振动信号 ,然后充分利用了小波包无冗余、无疏漏、正交地分解信号到独立的频带内的能力及时频分布对时变信号良好的描述能力 ,发展了一种基于小波包的重分配平滑伪魏格纳维尔分布的时频分析方法 .通过对振动信号进行了分析比较 ,其干扰项少而分辨率高 ,既能定性揭示曲轴轴承磨损故障的变化规律 ,又能定量地诊断该故障 .

基于瞬变工况阶比跟踪的内燃机监测方法研究

提出一种瞬变工况阶比跟踪方法。对于瞬变工况信号进行数据预处理,使其满足计算阶比采样条件,通过重采样插值技术,将等时间采样信号(Δt)变为等转角信号(Δθ),然后进行阶比跟踪。对于瞬变工况下内燃机连杆故障时振动信号阶比跟踪结果表明,该方法能有效地提取故障的特征,达到内燃机状态监测目的。

变速箱齿轮磨损故障的极坐标角-频表示与诊断

变速箱齿轮磨损将导致振动信号中出现冲击响应成分,通过对每转内冲击响应成分的监测,可实现变速箱齿轮磨损故障诊断。为了提高变速箱齿轮磨损故障可视化监测与诊断效果,该文提出了一种极坐标角频分布方法。将采集的变速箱振动信号通过连续小波变换进行消噪处理并转变为极坐标角频分布,充分表现变速箱齿轮不同磨损工况时冲击成分的变化。以每种磨损工况时6转内的能量作为齿轮磨损特征向量,并将特征向量输入给BP神经网络进行分类训练和模式识别,有效地识别了变速箱的4种磨损状态。该研究结果为极坐标角频分布方法在变速箱状态监测与故障诊断的工程应用提供了参考。

基于双谱分析的内燃机曲轴轴承磨损故障的诊断研究

引入高阶统计量诊断曲轴轴承磨损故障,在EQ6100汽油发动机上模拟设置四种曲轴轴承间隙,并应用双干谱、双谱对振动信号进行了分析比较,结果显示双谱有效地抑制了噪声影响,较好地对曲轴轴承四种磨损状态进行了分类和识别,并揭示了非线性相位耦合随曲轴轴承磨损状态的变化规律;而运用双谱沿频率ω1=ω2的对角切片提取了曲轴轴承磨损故障诊断的特征参数,并有效地诊断了该故障.

应用振动信号诊断汽油机磨损故障

往复发动机的故障诊断是较困难和热点的研究问题。本文主要针对EQ6100发动机常见部件(活塞—缸套、气门、气门挺杆、连杆轴承、曲轴轴承、活塞销与衬套)磨损故障进行了振动测试研究。在EQ6100发动机预先模拟各种故障,然后测取了在不同参数条件下的故障信号,并用时域和频域分析法进行了分析比较。通过分析,得出了各种故障诊断的特征参数及实现的方法。

一种适用于非平稳、非线性振动信号分析方法研究

H ilbert-Huang变换(HHT)被认为近年来信号分析领域的一大突破。适用于非平稳、非线性信号分析。从往复机械上得到的振动信号往往具有非平稳、非线性特征,因此采用HHT方法分析是一种较佳的选择。然而,该方法提出不久,并不能用一个解析公式表示,影响了对其理论分析及性能评价。建立一多分量仿真信号,并应用HHT、傅里叶变换、小波变换、时频分布对其分析比较,证明它具有较高的分解效率及准确地刻画信号的能力,并由此发展了能消除多分量信号交叉干扰项的时频分析方法。应用HHT对内燃机敲缸信号进行分析,有效地提取故障的特征信息,为往复机械的状态监测及故障诊断提供了一条有效途径。

非平稳循环特征极坐标增强及其在发动机故障诊断中的应用

发动机早期磨损故障特征微弱且呈现非平稳循环特征,提出一种非平稳循环特征极坐标增强方法。利用连续小波变换对发动机振动信号进行处理,然后根据发动机工作过程与配气相位的关系对于每一工作循环数据进行等角度采样,将信号特征由直角坐标系映射到极坐标系并进行同步增强,并利用模糊C均值聚类对故障特征参数进行分类识别。仿真信号的分析对比显示了该方法能够削弱噪声干扰,突出信号特征。运用此方法对某型发动机曲轴轴承磨损信号进行分析,有效地提取了曲轴轴承磨损特征信息,准确识别了曲轴轴承不同磨损故障。

内燃机故障信号特性分析及诊断策略

在内燃机上分别设置故障(气门响、挺杆响、销子响、敲缸响、小瓦响、大瓦响),测取机体上的振动信号。根据统计学理论,对振动信号分别进行假设检验,得出它们具有非平稳、非高斯、非线性特点,指出对其进行分析必须采用相适应的方法才能取得好的效果,并提出一系列诊断策略。

基于Morlet小波相干分析的汽车声源识别

为适应汽车加速噪声非平稳工作过程声源识别的需要,提出了一种基于连续小波变换的时频相干估计方法。应用该方法从时频空间揭示了汽车加速时,标准测点噪声信号与发动机近场噪声信号的关系。与基于FFT的估计方法对比表明,该方法能够较好地识别局部时间段、低信噪比条件下2个噪声信号的关联程度。

车内噪声分析与控制研究

利用互易性原理，提出了一种空气声传播路径实验方法。首先测得各声源对于车内噪声的传递函数，进而得到各声源对于车内噪声的贡献度。根据声源识别结果，对汽车车身进行吸声、隔声设计，结果表明，车内地板隔声量从前向后分别提高了1．83～9．74dB（A），汽车车内噪声下降了4．7dB（A）。

客车车外噪声源识别及整车降噪研究

目前客车的车外噪声普遍偏高,成为城市中主要噪声污染源之一。以一款苏州金龙客车作为研究对象,采用选择运行法对其进行声源识别,结果显示风扇、消声器、油底壳为最主要噪声源。通过对主要噪声源采取吸声、隔声、消声等技术措施,有效地衰减了其向外辐射噪声。经权威检测部门测试,该车的整车噪声下降了4.6dB(A),达到了GB1495-2002第二阶段车外加速噪声限值要求。

基于抽区间采样的内燃机状态监测方法研究

内燃机由于内部激励源众多,外部测得的振动信号十分复杂,不能准确分析和监测机器的磨损状态。利用各激励力存在一定的相位差进行抽区间采样,可以缩短数据长度,突出局部时间段信号特征,削弱其它干扰成分的影响。提出基于抽区间采样的内燃机状态监测方法:抽取多个工作循环特定时间段的数据,合成一个新的数据信号;对合成信号进行经验模态分解,通过分解后的本征模态函数的幅值谱比较,选取对故障敏感的本征模态函数进行信号的重构;然后对重构的信号进行时频分析,达到对内燃机状态监测的目的。

汽车车外噪声声源特性分析与识别

汽车车外噪声信号是非平稳信号,快速、准确地对其声源加以识别比较困难。提出了一种适用于非平稳信号的声源识别方法,利用二进正交小波包将信号无冗余、无疏漏、正交地分解到独立频带内,对车外噪声各声源信号进行特征提取,并应用多维线性方程组求解方法得到各声源对标准测点处噪声的贡献度。研究表明,该方法可揭示噪声信号在时频空间能量的细微变化,定量给出各声源贡献度。

基于信息熵的时频参数优化及内燃机轴承磨损监测

时频分析是单分量调频信号的最优分析工具,但是对于多分量线性调频信号存在比较严重干扰项的影响。为了抑制时频分布交叉项干扰,同时保持一定的时频聚集性,采用时频信息熵优化的方法,对时频分布中的参数进行了优化,给出了参数选择范围,仿真试验表明,该方法提高了时频分布中分辨率。研究结果应用于内燃机轴承磨损状态监测中,提取了故障特征,揭示了内燃机状态变化。

活塞敲缸故障的诊断研究

介绍了在 EQ6 1 0 0发动机上模拟活塞缸套间隙异常时的试验结果。主要测取了在不同的转速、活塞缸套间隙、测点时的故障信号 ,并用时域、频域分析法进行了分析比较。通过分析 ,得出了活塞敲缸故障的诊断特征参数 ,为定性定量地诊断该故障提供了理论依据。试验表明