神经网络在电控柴油机实时故障诊断系统中的应用研究

本文主要针对电控柴油机故障诊断的特点，分析了神经网络用于故障诊断的可行性，探讨了神经网络用于故障诊断的机理，阐述了BP网络的设计方法，并设计了适合本诊断系统的BP网络结构。实验结果表明，在电控柴油机故障诊断系统中运用神经网络技术进行实时诊断是完全可行的。     

内燃机气缸套磨损检测与使用寿命预测

采用电容法测量了气缸套在全寿命周期内的磨损量,分析了其磨损特征,得到了气缸套磨损随使用时间的发展趋势,指出在主推力面上、下止点附近的磨损量代表了气缸套的磨损程度,该区域的磨损量超过限定值会造成气缸套漏气失效,因此,可以将该区域的磨损量作为气缸套使用寿命评估的依据。根据气缸套磨损分析结果建立了人工神经网络模型,评估其使用时间,并预测其使用寿命。检测结果表明,采用BP网络模型进行气缸套的磨损状态评估与寿命预测是有效的,检测结果与实际值相近。     

基于人工神经网络的柴油机故障诊断

故障诊断是计算机模式识别领域的一个活跃课题。文中提出了基于人工神经网络的柴油机故障诊断方法，设计了适合该诊断系统的BP网络结构，并给出了一种基于黄金分割法改进的BP算法，用来自适应调整网络学习速率。仿真结果表明：该算法具有很快的学习速度和较高的学习精度，完全适用于柴油机故障诊断系统。     

基于小波与深度置信网络的柴油机失火故障诊断

为更深入地了解柴油机失火故障的机理,提高失火故障诊断准确率,本文中提出了一种基于小波与深度置信网络的柴油机失火故障诊断方法。首先,采用等角度采样法对柴油机缸盖振动信号进行采样,获得平稳的角域信号,消除循环波动干扰;然后,通过连续小波变换对角域信号进行角-频分析,提取点火频率附近频带后利用连续小波逆变换重构信号;接着,按照柴油机工作循环从重构信号中,分段提取方差、峭度和峰值等12种常用特征参数并构造诊断参数矩阵;最后,利用深度置信网络对诊断参数矩阵进行降维和第二次特征提取,并依据二次特征对失火故障进行诊断。将该方法应用到某型柴油机上的结果表明,该方法能准确提取失火故障信息,有效诊断失火故障。     

ARM平台下高精度柴油机故障诊断系统设计

针对传统方法难以精确诊断柴油机的故障问题,基于嵌入式ARM平台设计了一个高精度的柴油机故障诊断系统。提出一种改进的人工蜂群算法并以此优化BP神经网络算法训练故障样本,得到一组精确度较高的故障模型参数。在ARM平台上以该模型参数进行运算诊断获得故障类型。结果表明,改进的人工蜂群算法克服了基本人工蜂群算法易陷入局部最优的缺点,提高了故障诊断结果的精确度。     

基于BP神经网络的柴油机排气门故障诊断

介绍了BP神经网络的结构和算法,设计了一个适用于柴油机排气门故障诊断的3层BP神经网络.将4缸柴油机排气门存在故障的状态和其正常工作状态所对应的特征向量作为BP神经网络的输入样本进行训练,建立故障诊断库,并用此故障诊断库对输入的检验数据进行自适应分类识别,从而实现故障诊断.实验表明,该方法可行、适用.     

基于时序-神经网络的车辆变速器齿轮故障诊断

采用时序分析和BP神经网络，建立了基于时序-神经网络的车辆变速器齿轮故障诊断系统。通过对车辆变速器齿轮运行状念特征信号进行时序分析和特征向量提取，并以此作为BP神经网络的输入向量进行网络训练，从而实现变速器齿轮运行状态的识别与故障诊断。该系统应用于LC5T81变速器齿轮的故障诊断中，能够比较准确地识别与诊断出变速器齿轮的跑合运行状态、磨损运行状态和故障运行状态。验证表明该诊断系统有效、可行。     

模糊数学在模拟电路故障诊断中的应用研究

为了研究模糊数学对于模拟电路故障诊断效果的具体影响,分别采用了BP网络和模糊BP网络建立电路故障诊断模型,对电路相同工作状态参数的诊断结果进行比较,得出了依据模糊数学进行数据预处理对提高电路故障诊断精度效果明显的结论。本文具体比较了模糊数学与神经网络结合前后对电路故障诊断精度的影响,突出了将模糊数学应用于数据预处理对建立高效诊断模型的重要作用。     

康明斯柴油机异常磨损的原因分析控制

通过维修和调研发现,因使用不当造成康明斯柴油机气缸套、活塞环、喷油泵柱塞件异常磨损的现象较多,而且有的柴油机在磨合期内就出现了气缸套不同程度的穴蚀、气缸和活塞环早期异常磨损、机油过量消耗等现象。     

基于气缸套-活塞环磨损的内燃机性能衰退研究

为了研究缸内燃气通过活塞环组窜入曲轴箱后对整机性能的影响，基于内燃机热力学理论，建立了相关的数学模型，包括柴油机性能计算模型、漏气模型和磨损模型。漏气模型考虑了活塞环开口间隙影响下的漏气对性能参数的影响，并基于当量开口间隙，研究了气缸套-活塞环磨损对内燃机性能的影响。基于Archard模型，由性能衰退规律，预测了柴油机的大修期。计算结果表明，在气缸套最大磨损400μm,第一环磨损200μm时，功率衰退7.52%,标定工况下，有效燃油消耗率增加7.73%。     

YZ4105柴油机机体温度场三维数值模拟

以YZ4105柴油机热负荷为研究对象,利用热电偶测温技术,测量了不同工况下YZ4105柴油机机体和冷却水的温度。在此基础上,利用Pro/E三维造型软件建立了机体和气缸套三维组合实体模型,确定了相应的热边界条件;利用大型有限元分析软件ANSYS计算分析了机体和气缸套的温度场和热变形,并对机体的结构提出了改进措施。     

基于多尺度核独立元分析与核极限学习机的柴油机故障诊断

为提高柴油机故障诊断速度和精度,提出了基于改进多尺度核独立元分析与量子粒子群优化核极限学习机的故障诊断方法。首先利用固有时间尺度分解对缸盖振动信号进行多尺度时频分解,并根据故障敏感度参数筛选有效分量以实现振动冲击特征增强;然后利用核独立元分析消除有效分量间的频带混叠,分离故障敏感频带,并提取各频带的AR模型参数、多尺度模糊熵和标准化能量矩构造联合故障特征向量;最后建立基于量子粒子群优化的核极限学习分类器实现柴油机故障诊断。试验结果表明,该方法有效增强了缸盖振动信号中的故障敏感特征,提高了柴油机故障诊断速度和精度,故障分类准确率达到98.45%。     

强噪声背景下的柴油机失火故障诊断

柴油机失火是常见的故障模式,传统的诊断方法不仅参数获取困难且准确性差。针对此问题,以3缸四冲程柴油机为研究对象,设计了柴油机失火故障的预置试验,采集排气噪声和缸盖振动信号进行故障诊断研究。为提取强噪声背景下的微弱信号,采用二次采样随机共振系统提取柴油机故障特征频率完成柴油机的失火故障诊断。研究结果表明,通过二次采样处理,随机共振系统可以将噪声能量转移到柴油机微弱特征信号上,达到大参数条件下微弱信号特征提取的目的,能有效识别柴油机的早期故障,对其他复杂机械的振动诊断同样具有参考价值。     

一种基于广义S变换增强的柴油机失火故障特征提取方法

为有效提取柴油机缸盖振动信号失火故障特征,提出一种基于广义S变换增强的柴油机失火故障特征提取方法。首先根据柴油机燃烧过程与配气相位的关系对信号进行等角度重采样,然后利用广义S变换对信号进行消噪处理,并按工作循环将信号的周期性瞬态特征进行同步增强。通过仿真信号验证和某柴油机缸盖振动信号的实例应用,结果表明,此方法能有效地提取柴油机缸盖振动信号的失火故障特征,实现失火故障的准确诊断。     

基于振动信号的柴油机进排气系统故障诊断研究

提出了一种根据柴油机气缸盖振动信号诊断进排气系统故障的方法 ,介绍了对柴油机的振动信号进行小波降噪和小波分解 ,提取相应特征向量 ,然后将振动样本的特征向量作为径向基函数神经网络的输入参数 ,以故障类别作为输出参数训练该网络 ,训练后的神经网络可以利用测量的振动信号来判断柴油机的故障状况。仿真和试验证明该方法有效可行     

柴油机气缸盖与气缸套温度场测试系统

以某柴油机气缸盖和气缸套温度场分布规律为研究对象,设计了基于热电偶测温法的温度测试系统,测试时将热电偶铆入被测点,获取了多种工况下气缸盖和气缸套上多个测点的温度变化规律,准确可靠的测试数据为柴油机的设计、改进和验收及可靠性研究提供依据.     

柴油机湿式缸套穴蚀问题用户处理技术应用

随着柴油机强化技术的不断提升,其湿式缸套的穴蚀问题日益凸现,已严重地影响了柴油机的寿命周期费用（LCC）.柴油机设计和制造上解决这个问题的技术方法很多,但只有在下一代柴油机上才能应用.文章分析了柴油机湿式缸套穴蚀的出现机理,根据柴油机不同的使用阶段,提出柴油机使用和维修方面要解决的问题,并详细介绍了这类穴蚀问题的快修技术.提出了用户可操作的缸套的穴蚀问题预防措施,从而有效地延长了柴油机的缸套使用寿命.     

基于 GT-Crank 仿真的柴油机气缸磨损时瞬时转速分析

利用 GT‐Crank 软件对柴油机曲轴瞬时转速进行仿真分析计算,研究了正常状态、单缸磨损、多个相邻缸磨损和多个非邻缸磨损状态下瞬时转速的变化规律,提取了状态特征参数,并分析了气缸磨损对其他缸的影响,为深入研究瞬时转速在柴油机状态检测诊断中的应用提供了理论依据。