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。

液压马达瞬时转速波动波形特性研究

马达输出轴的转速波动特性直接影响负载工作稳定性和可靠性,本文根据理论模型对液压柱塞马达进行了瞬时转速波动机理分析,阐明了瞬时转速波动的获取流程,并利用同步平均算法和平滑滤波处理,实现了液压马达瞬时转速波动的角度域波形特征;通过试验研究了液压马达瞬时转速波动与系统转速、负载之间的关系,相关研究为液压元件在线监测运行可靠性分析提供了理论依据与方法支持。

HCCI内燃机瞬时转速波动的试验研究

利用由ADL ink PC I-9812 A/D高速数据采集卡(20 MHz)和工控机及磁电式转速传感器组成的数据采集系统用高速采样法对CA6110型6缸柴油机进行了多工况瞬时转速测量和分析,该内燃机第6缸采用燃用乙醇的HCC I燃烧方式。试验结果表明,利用高速采样法可以获取出正确的内燃机瞬时转速波动,采样频率不能低于500kHz。瞬时转速波动不仅可以判别出HCC I缸的燃烧状况,而且还可以定量地诊断出各缸工作的均匀性,进而为内燃机故障诊断提供了充分的科学依据。

基于瞬时转速的柴油机监测诊断技术应用研究

瞬时转速信号包含着丰富的反映柴油机气缸能力的信息,通过分析柴油机转轴转速的瞬时变化规律,可实现对机器状态监测及故障诊断的目的。文章首先分析了柴油机瞬时转速的影响因素,研究设计了柴油机瞬时转速测试系统,最后对6-135柴油机开展了故障模拟实测,结果表明测试系统可有效获取瞬时转速信号并成功应用于柴油机状态监测诊断中。

基于瞬时转速的旋转激光测量系统测角精度评价

旋转激光测量系统基于光电扫描的计时方式,利用以时间差测位置差的时空转换思想,借助搭载有线型激光器的匀速转台作为旋转测尺进行测量,系统测角精度与转台匀速性相关。为了研究系统的转速稳定性及它与测角精度的相关规律,对系统测角误差、转速评价指标和瞬时转速算法展开研究。建立了角度测量模型,分析了瞬时转速波动对测角误差的影响机理;引入瞬时转速稳定度作为转速评价指标,并针对低精度码盘提出了一种基于脉宽误差补偿的瞬时转速算法,最后进行了实验验证。结果显示,对比传统M/T法和补偿算法,某气浮轴承发射站的瞬时转速波动测量值从±4.5 r/min降至±0.25 r/min,瞬时转速稳定度降至±4″。补偿算法的瞬时转速测量精度优于传统算法,测角精度与瞬时转速稳定度存在一致性规律,可以使用瞬时转速稳定度对系统测角精度进行快速评价。

内燃机瞬时转速的测量

首先指出了在测量内燃机瞬时转速时所存在的问题：一是缺少一个合理的测量误差计算公式；二是没有合理选择信号齿盘齿数的依据。详细叙述了利用磁电或光电传感器测量瞬时转速的原理和方法，在此基础上提出了测量瞬时转速的新的误差计算公式；分析了影响测量精度的诸因素。研究表明瞬时转速的误差来源主要有３个：角度误差、量化误差和触发误差。试验证明。

内燃机瞬时转速的研究

内燃机运转中存在两类转速波动,即一个工作循环内的转速波动和相继循环间的转速变动.常用的转速表难以测定这些波动.本文介绍一种新测量仪器的原理,并分析了它的测量精度.该仪器曾在五种型号柴油机试验中应用,本文给出稳定工况、低速游车、突卸负载和起动过程等测量结果.

插值算法在内燃机瞬时转速测量中的应用研究

提出了采样信号的插值计算公式 ;考虑到测量信号中调制现象的影响 ,提出了插值法在瞬时转速计算中的误差公式 ;并针对 6 - 135 G柴油机最高转速对两点插值和三点插值的精度进行了计算 ;最后用实测数据进行了验证。结果表明这是提高瞬时转速测量精度的一种有效方法 ,在 5 0 k Hz的低采样率下即可得到较平滑的瞬时转速波形。

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。

用飞轮瞬时转速法诊断气缸压缩性

本文作者提出了一种诊断各缸压缩性的新方法。在反施发动机时测出每循环中飞轮瞬时转速的变化,用惯量加速原理可得出各缸最大压缩压力。在4、6缸发动机上的实测结果表明,误差值小于5％,该方法尤其适合于在用车辆发动机的快速诊断。

用双传感器法提高内燃机瞬时转速测量精度的研究

通过分析内燃机飞轮瞬时转速的测量误差 ,指出角度误差是测量飞轮瞬时转速的主要误差来源 ,并提出了一种精确测量内燃机飞轮瞬时转速的方法——双传感器法。在单缸机和 4缸机上采用本方法测量了飞轮瞬时转速 ,并与传统方法作了对比。试验结果表明 :用双传感器法可有效消除测量飞轮瞬时转速过程中因加工及磨损造成的角度误差 ,提高了内燃机飞轮瞬时转速的测量精度。

基于瞬时转速波动率的内燃机故障诊断方法研究

内燃机的瞬时转速包含着各个缸燃烧状态的重要信息,可以用于分析各个缸做功状态,诊断缸体点火相关故障,如燃料泄漏、气门泄漏和点火异常等故障。通过模型建立从理论上分析瞬时转速与气体压力扭矩、往复惯性力扭矩和阻力矩之间的关系,提出4个特征参数表征瞬时转速波动率波形及谐波特征,并通过仿真数据和实测故障数据证明瞬时转速波动率对于分析诊断内燃机点火故障的有效性,实现内燃机点火状态的早期预警。

内燃机瞬时转速测量干扰因素分类与仿真

将影响内燃机瞬时转速测量的因素分为调频、调幅和附加波形影响,并得到了在这些干扰下磁电式传感器输出电压波形的理论函数表达式;使用插值计数法分别对3类因素的影响进行了仿真,结果证明了附加波形对瞬时转速测量计算的影响最大,调频干扰次之,调幅干扰对其几乎没有影响.

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。

基于瞬时转速统计分析的内燃机失火检测

多缸内燃机的瞬时转速序列经过长度调整、滤波以及切分和重组,得到瞬时转速异常波动信号的数据矩阵,从而构造了适合于主分量分析的多变量统计分析问题。利用第一主分量与矩阵各行的相关系数定义了衡量气缸健康状态的特征参数,并以特征参数的均值和标准差自适应生成了用于失火检测的阈值。通过第一主分量的极性判断和气缸特征参数的阈值检验,实现了失火气缸的定位。试验结果证明了这种失火检测方法的鲁棒性。即使在高速轻载条件下,该方法也能识别多缸失火故障,并且所得特征参数可直接用于评价气缸做功的均匀性。

基于自适应短时Chirp-Fourier变换的瞬时转速估计及应用

回转设备的瞬时转速是实现故障诊断的重要参数之一,也是提取表征设备运行状态其他关键参数的基本前提。针对传统短时傅里叶变换方法存在瞬时转速估计精度不足的问题,提出一种基于自适应短时Chirp-Fourier变换的瞬时转速估计方法。该方法建立调频参数的自适应选取策略,可根据信号的时频分布特性对信号进行自适应匹配分解,不但提高了计算效率,而且避免了谱图模糊问题,实现瞬时转速的精确估计。在此基础上结合信号解调技术,形成无键相幅值相位解调方法,并成功应用于变工况下的齿轮箱故障诊断。

根据飞轮瞬时转速诊断发动机各缸燃烧差异的探讨

对于在用的汽车、拖拉机与工程机械用发动机来说，是无法采用示功器同时测录各缸示功图并据以评判各缸的燃烧过程的。本文介绍了一种根据飞轮瞬时转速诊断发动机各缸燃烧差异的方法，并以Ｒ４１０２及Ｒ６１０２工程机械用柴油机为例，研究探讨了根据多缸机飞轮瞬时转速推求各缸间燃烧压力差异的原理。文中对推求偏差进行了分析讨论，得出在压缩上止点后１０℃Ａ～８０℃Ａ期间，各缸间燃烧压力差值的推求偏差在±０．１ＭＰａ。

基于瞬时转速和双谱的内燃机故障诊断研究

首先对双谱分析和瞬时转速信号的特点进行分析,测量6135柴油机在正常、轻微故障和严重故障三种状态下的瞬时转速,分别计算其双谱,得到了具有明显区别的双谱幅值图;通过计算双谱对角切片,可以容易且有效地识别故障的存在;进一步分析双谱相位信息,可以确定单缸断油时的故障缸位置。根据瞬时转速的双谱特征进行故障诊断,故障特征明显,诊断效果良好。

利用瞬时转速诊断电站系统中原动机的失火故障

分析瞬时转速信号在发动机发生失火故障时的波动特性,提出利用发动机瞬时转速诊断电站系统中原动机的失火故障。在提取瞬时转速波形特征参数的基础上,提出基于BP(back propagation)神经网络的故障诊断方法,并对该方法进行实验验证,成功诊断出某型发动机单缸及双缸失火故障,效果明显。

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.