船艇柴油机维修保障效能分析及评估研究

分析了柴油机维修保障效能评估体系的建立原则,剖析了柴油机维修保障效能体系的构成要素,建立了柴油机维修保障效能评估指标体系及评估模型,并采用层次分析法对其进行评估与验证,实例表明该评估体系合理有效,可为柴油机维修保障决策提供理论依据.     

基于改进深度学习算法的船舶柴油机故障诊断技术

随着数据挖掘技术的发展,深度置信网络(DBN)这类深度学习算法被越来越多运用到工程领域。在故障诊断领域,结合DBN强大的自适应特征提取和非线性映射能力,可以摆脱以往对专家经验的依赖。基于此,本文为有效地监测柴油机气缸运行状态,提出一种基于改进深度学习算法的船舶柴油机故障诊断技术。先将原始信号的频域形式输入DBN当中,采用蚱蜢优化算法(GOA)搜索DBN的最优参数组合,并建立起最佳的柴油机气缸故障诊断模型。经测试验证,本文提出的诊断模型能够准确识别柴油机气缸运行状态并进行故障诊断,诊断率可以达到99.5%以上,具有较好的工程实用价值。     

船舶柴油机供油系统故障诊断研究

柴油机燃油供给系统工作质量的好坏,直接影响柴油机的工作性能。阐述了在虚拟仪器中对柴油机喷油系统压力波的数据采集和特征参数提取,并介绍了在各种故障模式下柴油机喷油器产生故障的原因和特征参数的变化,利用人工神经网络模型实现故障诊断。结果表明,该方法可实现柴油机喷油器不解体故障诊断,在实际的故障诊断中具有一定的应用价值。     

Fault diagnosis of marine diesel engine intake and exhaust system based on dynamic feature fusion北大核心CSCD

[目的]船舶系统由多设备的复杂机构组成,各组件参数具有动态性和非线性的特点,所以故障诊断过程复杂。为提高诊断效率,提出一种动态特征融合方法。[方法]利用分形理论、动态理论及核主元分析(KPCA)法对系统状态数据进行重构、映射及筛选,得到主元特征数据矩阵,求得平方预测误差(SPE)及相应的控制限,构建出基于船舶柴油机进排气系统健康数据的离线监测模型,利用该模型对系统进行故障诊断分析。为验证模型的有效性,选取某船舶柴油机进排气系统的故障数据进行验证分析。[结果]结果表明,动态特征融合分析方法可有效实现对系统动态非线性状态数据的精确分析,实现对系统故障的高效分析和诊断。与KPCA及支持向量机(SVM)方法相比,所提方法具有更好的故障诊断性能。[结论]该方法可实现船舶柴油机进排气系统故障的检测和诊断,提升系统运行的可靠性和安全性。     

船用柴油机性能指标分解与评估系统设计

船用柴油机性能评估对柴油机设计研发、关重件改进优化、性能提高具有十分重要的意义。为科学系统地对柴油机性能进行总体评估,本文针对柴油机八大性能指标,研究船用大功率柴油机主要性能指标的分解方法和各指标的响应关系。按照主要性能指标分解流程,完成柴油机性能评估系统的功能模块设计。开发基于Netty的用户端与服务器之间的通信框架,实现快速调用第三方专业计算软件以及与数据高频互传,大大提高了评估系统的数据响应和评估效率。以某型柴油机为例,对评估系统功能模块进行验证,为我国船用大功率柴油机实现“同步设计,同步评估”提供参考。     

基于PCA和SVM的柴油发动机冲击故障诊断方法研究

针对柴油发动机振动信号进行故障诊断技术研究,提出了一种基于主成分分析和支持向量机的柴油发动机冲击故障诊断方法。首先利用小波包分解提取出冲击故障的特征;再利用主成分分析技术获得敏感特征参数,进而减小数据处理的复杂程度;最后利用支持向量机对敏感特征参数样本进行训练,获得分类模型,进而实现故障分类。将该方法用于柴油机实际故障分类,诊断准确率较高,证实了本文方法对多种冲击故障诊断的有效性。     

基于双树复小波包和PNN的柴油机故障诊断研究

针对传统小波变换在故障特征提取中的不足,提出一种基于双树复小波包和概率神经网络(PNN)的故障诊断方法。首先通过双树复小波包变换将各个工况的柴油机声信号分解得到不同频带的分量,选取各频带分量的能量作为特征向量,再利用PNN对特征向量进行训练,最后通过测试样本得到柴油机典型故障诊断结果。实验表明,该方法可以对柴油机典型故障进行较为准确的诊断,相比传统小波包有着更高的故障诊断率。     

基于SPA的船用柴油机热工故障诊断研究

船用柴油机热工参数蕴含着大量的故障信息,外界干扰小,诊断范围广,具有很好的诊断价值。本文将集对分析应用到柴油机热工故障诊断当中,介绍了集对分析(SPA)的基本理论,在此基础上,建立了基于SPA的柴油机热工故障诊断模型。再利用4190型船用中速柴油机AVL BOOST工作过程仿真模型,进行故障仿真计算,提取了13类热工参数进行分析,获取了基准故障集和待检工作状态集,验证了模型的准确性;同时证明了集对分析在柴油机故障诊断中的可行性,为柴油机故障监测和诊断提供了新方法。     

轮机模拟器柴油主机动态过程实时仿真

在准稳态方法基础上建立了适合于轮机模拟器的柴油主机－电子调速器系统动态过程仿真模型，并导出了柴油机变工况运行中一些过程参数的经验公式。仿真运算表明，建立的模型合理，达到了轮机模拟器实时仿真的速度和精度要求。     

船用柴油机性能对其辐射噪声影响研究

对柴油机的辐射噪声水平进行预估,分析柴油机性能对整机辐射噪声的影响,是进行柴油机低噪声设计的重要技术途径。以某型船用大功率高速柴油机为研究对象,阐述了柴油机结构噪声预估方法,分析了柴油机在不同运行工况下的整机辐射噪声,研究成果可应用于船用柴油机的振动噪声控制。     

基于CEEMD-参数优化Morlet小波变换的柴油机振动信号冲击特征提取方法

针对船舶柴油机振动产生的非平稳信号，提出一种基于完备的总体平均经验模态分解（complementary ensemble empirical mode decomposition, CEEMD）与参数优化Morlet小波分析相结合的振动信号特征提取方法。利用CEEMD方法对振动信号进行分解，在分解出的各种分量中，去掉无用的周期成分分量，保留含有冲击特征的分量，然后结合参数优化Morlet小波分析方法，根据Morlet小波与冲击信号的相似性，将冲击成分提取出来。通过仿真信号以及柴油机振动信号的应用分析验证了该方法对柴油机振动信号冲击特征提取的有效性。     

基于虚拟仪器的柴油机齿轮传动故障诊断系统设计与实现

柴油机的传动机构中,较普遍采用齿轮传动,齿轮的工作状态直接影响着传动的准确性,从而影响柴油机的正常工作。基于虚拟仪器柴油机齿轮传动故障诊断系统,能够对齿轮工作状态实时状态监测、时频域分析、诊断,从而有效地分析出齿轮传动中所发生的故障部位、性质、程度、原因等,为柴油机的工作可靠提供保障。     

柴油机状态在线监测与故障诊断系统开发

介绍了状态监测与故障诊断系统的原理和方法,使用LabVIEW平台及多功能数据采集卡研制柴油机的故障诊断系统。提出了几种特征参数分析方法,开发了多个子仪器,可较好的对柴油机的不同故障进行监测。     

低速柴油机推进轴系频域稳态扭转振动分析

以载重10 000 t低速柴油机推进轴系为研究对象，创建其当量系统模型。基于系统矩阵法对推进轴系进行自由振动分析，求得扭转振动固有频率和振型。研究柴油机在全转速下的气体和往复惯性激励力矩，针对推进轴系在柴油机和螺旋桨共同激励下的频域稳态扭转振动响应特性进行计算，求得推进轴系扭转振动的主谐次、共振转速点和推进轴系各部件的应力值。结果表明，推进轴系在低阶频率振动时气缸和中间轴振幅较大，推进轴系应力远小于材料的屈服强度，船舶能够安全稳定航行，同时为推进轴系时域瞬态扭转振动研究打下基础。     

一种船舶柴油机瞬时转速监测记录仪

提出一种基于光电编码器的柴油机抗振动瞬时转速的测量方法,并研制以32位嵌入式处理器(LPC2114)为控制器的瞬时转速监测记录仪。该记录仪分为两级,下位机实时测量柴油机的瞬时转速并发送到上位机,上位机接收数据并进行储存、显示和运算等处理,可进一步得出平均指示压力、缸内燃烧压力等指标,为应用瞬时转速实时评估柴油机的工作状态和故障诊断打下基础。     

基于空运行辨识柴油机模态参数的激励方法

提出一种基于空运行辨识柴油机模态参数的新方法。针对其激励规律进行分析,通过提高柴油机的转速,一定空间的燃烧室产生的气体冲击序列密度越大、气体敲击的时间越短,获得的激励源越大、频带越宽。进行空运行自激励试验,并与传统的敲击试验辨识结果进行对比。两种状态的辨识结果很相近,固有频率辨识结果最大的偏差为1.9 Hz,这种偏差可能是由于敲击试验在柴油机静止状态下进行,而空运行自激励试验在柴油机工作状态下进行。通过试验验证基于空运行自激励辨识柴油机模态参数的准确性。     

EGS2200电子调速系统建模与仿真研究

EGS2200电子调速系统是Lyngso Marine公司研制的电子调速系统，该系统具备了控制稳定、性能优越、安全可靠等特点，已经和DGS8800电子调速器系统一样被广泛地装配在大型商船的主机系统中。本文对EGS2200电子调速系统进行建模并分别对柴油机转速、扫气压力、柴油机的功率、柴油机的油门等参数利用VC++进行实时仿真和界面设计，利用仿真数据对模型进行修改和完善，最后开发出一套符合船员智能训练和考试的系统。     

船舶柴油机监测系统的开发与应用

介绍了基于虚拟仪器技术的船舶柴油机监测系统开发与应用,系统具有柴油机示功图、瞬时转速、轴功率、热力参数、高压燃油系统、增压系统和进排气等系统主要参数的数据采集、存储与分析功能,且测试点多分析功能全面等优点。对MAN 6L16/24型柴油机的性能参数测量分析表明,系统的实时性、测量精度满足监测系统的技术要求。     

基于PLC的模糊控制在船舶主机调速系统的应用

利用STEP7软件,采用模块化编程方法,实现船舶主机调速系统的PLC模糊控制,有效地缩短了系统响应时间,具有良好的可操作性。     

柴油机工况的计算机诊断与分析

本文通过对柴油机工况计算机诊断系统结构原理的研究，并以实例对柴油机气缸燃烧状态的参数及其工况曲线变化情况进行详细分析，指出了该系统在柴油机工况监护中的作用和特点，使船舶轮机管理人员能够重视柴油机工况监视并运用计算机辅助手段进行分析判断，制订相应的维修对策，从而提高柴油机的使用效率和寿命