柴油机瞬时转速测试系统的开发

为了能够快速测量柴油机瞬时转速,利用LabVIEW虚拟仪器设计语言,设计了一套柴油机瞬时速度测试系统。该系统硬件部分主要采用传感器、调理电路、数据采集卡和通用计算机;在后面板计算柴油机瞬时转速的同时,前面板时刻记录转速曲线,并将大部分需要传统硬件检测电路的功能完全由软件来实现,并对TY295D柴油机瞬时转速进行实际测量。实验结果表明,该方法具有建立系统快、简单、准确和界面友好等特点,有一定的实际应用价值。

基于遗传算法的柴油机瞬时转速特征优化方法

通过在线监控柴油机瞬时转速信号,进一步研究与柴油机燃烧有关的故障诊断,已成为柴油机故障诊断技术中最有应用价值的技术之一。但是,柴油机结构复杂导致瞬时转速的波动变化复杂,信息辨识困难,尤其是在柴油机早期故障的瞬时转速特征信息提取难度较大。针对瞬时转速在柴油机早期故障中信号微弱,故障特征提取困难,而传统的故障特征优化方法在处理柴油机瞬时转速数据时,存在准确率不高、效率底下等问题,引用遗传算法对柴油机瞬时转速信号6个较能反映故障的无量纲化特征参数作为原始特征进行提取优化,得到最佳特征参数,用以故障诊断,通过故障模拟实验验证了遗传算法在优化柴油机瞬时转速故障特征上的有效性,对于超过15%幅度的功率不平衡性故障,使用瞬时转速信号可以进行准确诊断。

柴油机瞬时转速测试系统方法与设计

以检测柴油机的瞬时转速为研究对象,针对其特点利用美国NI公司的虚拟仪器平台LabVIEW开发了柴油机瞬时转速测量系统。能够实现对柴油机状态的实时测量,并对其进行数据采集,具有一定的实用价值。

柴油机瞬时转速测量中误差处理技术研究

系统地分析了瞬时转速信号测量中轴心轨迹和计数量化误差的来源和构成,使用软件插值法消除了其中的量化误差。轴心轨迹可对传感器信号产生复杂的调频和调幅影响,通过详细分析其对瞬时转速测量的影响途径,提出了相应的解决方法。仿真计算表明:这些方法可以大大提高测量精度。

基于瞬时转速的柴油机各缸工作均匀性在线监测方法研究

针对柴油机实车在线监测中车内空间有限及变速的情况,设计基于嵌入式系统的柴油机智能监测节点。利用整形后的外卡式油压传感器信号产生中断,来对磁电式转速传感器进行工作周期采样。对不同工况、不同转速情况下瞬时转速信号的变化规律进行分析。对各缸提取相应的参数来判断柴油机各缸工作不均匀性故障。在对正常、一缸失火及两缸失火工况,在惰速、中速、加速及高速下采集的120组参数进行分析后,证实提取的参数能有效的区分这些工况。对参数指定相应的阈值实现对各缸工作均匀性的定性、定量及定缸判断。

基于瞬时转速的增压柴油机指示转矩估计

为了提高动态工况平均指示转矩的估计精度,首先结合理论与试验分析得到了发动机平均指示转矩与1谐次缸压幅值和相角的计算式;进而通过试验标定了发火谐次转速幅值与1谐次缸压幅值的线性关系,同时根据1谐次缸压幅值、1谐次纯燃烧缸压相角和进气压力计算1谐次缸压相角;最终利用DSP数据处理系统实现了发火谐次转速幅值的在线实时计算.利用试验验证了该方法不需要重构缸压,满足在线指示转矩估计算法实时性要求,在恒转速增减转矩过程中获得了相对平均误差为3.07%,的转矩估计结果.

基于FPGA的柴油机瞬时转速采集与诊断系统的设计

设计了一种基于FPGA(Field-Programmable Gate Array,现场可编程门阵列)的柴油机瞬时转速的高精度数据采集与诊断系统,利用美国凌特公司的LTC1606的16位高精度、200kHz采样率的AD进行采样,然后传给FPGA内部的FIFO存储区和SRAM存储,然后通过PC104接口将数据上传进行计算分析。此系统专门应用于柴油机的瞬时转速信号采集,要求采集高精度、大容量数据和准确性。设计中使用Altera公司的FPGA EP1C6Q240,语言是Verilog HDL,编译软件是Quartus5.0。此文中介绍了应用于柴油机领域的高精度数据采集与诊断系统的设计原理和硬件结构特性等,同时此采集与诊断系统在柴油机上利用瞬时转速进行检测也有实际的应用。

根据瞬时转速与冲击信号诊断柴油机故障的方法

建立多缸柴油机传动机构三维实体模型,理论上模拟柴油机正常以及异常发火情况下的瞬时转速波形图,分析其故障特征。以WP10.340E32型柴油机为研究对象,搭建柴油机故障模拟实验台以及柴油机运行在线监测系统,模拟、捕捉柴油机单缸不点火故障。从得到瞬时转速、特定相位缸体振动信号入手,对比正常情况下信号特征,分析失火故障与特征信号的内在联系。通过仿真和实测数据证明瞬时转速结合振动冲击相位信号可有效识别柴油机失火故障并且能准确定位故障缸所在位置,从而实现诊断过程的简化。

利用瞬时转速对柴油机起动过程的分析

建立柴油机起动过程试验系统,并利用瞬时转速分析不同拖动时间、不同拖动转矩和不同供油量等条件对柴油机起动过程的影响。试验结果表明利用瞬时转速能够判断柴油机着火首循环以及辅助分析燃烧组织的优劣。适当增加拖动时间、提高拖动转矩有利于改善柴油机起动性能。增加起动过程中的供油量,有助于发动机快速进入怠速稳定转速。

船舶柴油机瞬时转速仿真计算模型的研究

瞬时转速波形分析法是以柴油机正常态瞬时转速波动规律为判据的分析方法,因此,瞬时转速波动规律的仿真计算非常重要。在分析柴油机瞬时转速仿真计算简化模型的原理和特点基础上,针对船舶柴油机指出了其不足之处,提出了一种基于柔性体的船舶柴油机瞬时转速仿真计算模型,并以某型船舶柴油机为例,通过试验验证了基于柔性体模型仿真计算结果的准确性。

多缸柴油机瞬时转速与各缸一致性分析

为使ECU通过提取瞬时转速完成发动机各缸一致性控制,提出每隔30℃A提取一个发动机瞬时转速,并以DK4A多缸柴油机为试验平台,测量发动机在1 600 r/min稳态工况下,不同负荷下常用的每隔6℃A和提出的每隔30℃A的瞬时转速。每隔30℃A得到的瞬时转速曲线能很好地表征瞬时转速的波动性,提取曲线上的特征参数,得到各缸一致性和每隔6℃A结论基本一致,说明每隔30℃A提取稳态工况下瞬时转速也能准确判断各缸一致性,节约ECU的运算资源。

基于瞬时转速分析的柴油机气缸压缩性能检测方法

提出了一种利用柴油机倒拖过程瞬时转速分析来检测气缸压缩性能的方法。通过试验同步测量了车辆倒拖过程的曲轴瞬时转速和气缸压缩压力信号,利用径向基神经网络(RBF)模型,建立了瞬时转速与气缸压缩压力的非线性映射关系,实现了由瞬时转速波动特征来间接检测气缸压缩压力,并由此判断气缸的压缩性能。

基于DSP的柴油机瞬时转速智能监测节点设计

针对柴油机实车在线监测中车内空间有限及变速变载的情况,设计了基于嵌入式系统的柴油机智能监测节点。在对磁电式转速传感器及外卡式油压传感器信号进行同步采样后,利用零相位滤波将瞬时转速的计算精度提高了50倍。利用外卡式油压传感器信号定位到柴油机工作周期后,可监控柴油机工作周期内的转速波动值,进而定位失火故障。

船舶柴油机动力平衡性监测系统开发

介绍了基于现场可编程门阵列(FPGA)技术的船舶柴油机动力平衡性在线监测诊断系统的研究与应用。该系统以实验室虚拟仪器工程平台(LabVIEW)为软件开发平台,以NI FPGA数据采集卡为核心硬件,通过对船舶柴油机瞬时转速信号进行合适的信号处理,可实现多台船舶柴油机动力平衡性在线监测与诊断、数据管理及报表输出等功能。实船测试表明,该系统的实时性和测量精度能满足工程环境条件的要求。

基于瞬时转速和机器学习的船用柴油机健康状态评估

在一台Z6170型船用中速柴油机上进行了发动机故障模拟试验。首先,将不同工况下监测的瞬时转速信号的多维特征参数进行极差(MIN-MAX)标准化处理,并利用t分布领域嵌入(t-SNE)算法对特征参数进行降维处理。然后,采用随机森林(RF)算法建立了发动机气缸故障诊断模型。结果显示,监测蕴含柴油机运行状态丰富信息的瞬时转速信号,采用t-SNE和RF算法建立的柴油机运行状况评估及气缸故障诊断模型可以有效评估发动机健康状态,以保证其安全可靠运行。

二冲程柴油机瞬时转速法诊断机理研究

为了探究瞬时转速法的诊断机理,以5S50ME型二冲程柴油机为研究对象,测得柴油机在正常状态和故障状态时不同工况下的瞬时转速信号,得到不同工况下瞬时转速的变化规律,在此基础上,通过分析各工况下的瞬时转速波形图和频谱图,提出谐波幅值比和波动率峰值两种能有效反应柴油机故障状态的特征参数。以5缸机为研究对象,若1次谐波分量和5次谐波分量的谐波幅值比大于某一阈值,则说明柴油机存在单缸故障,并且故障缸为波动率峰值最小的缸。

柴油机瞬时转速测量误差分析研究

通过分析柴油机飞轮瞬时转速的测量误差,指出角度误差是飞轮瞬时转速的主要误差来源,从而提出了减少误差的方法,提高了瞬时转速的测量精度。

基于瞬时转速相关分析的柴油机工作均匀性检测

将瞬时转速信号相关分析应用于柴油机缸内工作过程均匀性的检测与诊断,对不同气缸压缩、做功时间段的瞬时转速信号的互相关函数的特征及其与柴油机工作状态之间的关系进行了分析讨论。研究表明:利用相关分析方法来监测各缸工作过程的差异是可行的。

基于瞬时转速的柴油机气阀漏气故障诊断

提出使用瞬时转速信号进行柴油机气阀漏气故障的诊断。设计了实验装置,利用模拟故障的方法,进行了柴油机正常及气阀漏气状态下的瞬时转速实测。通过对实测瞬时转速数据的分析,提取了三个无量纲特征参数。经检验证明,其中两个特征参数的故障判断正确率很高,达到了较理想的诊断效果。

瞬时转速在多缸柴油机故障诊断中的应用

利用发动机简化模型对多缸柴油机瞬时转速进行模拟计算,探讨瞬时转速特征参数的提取,提出3个可应用于故障诊断的特征参数,经试验验证,所提取特征参数可有效地识别出柴油机影响气缸压力的故障。