神经网络技术在船舶柴油机故障在线诊断中的应用研究

文章主要研究基于RBF神经网络理论为数学工具对柴油机故障进行计算机仿真诊断,建立船用柴油机征兆与故障样本集,作为神经网络故障诊断的专家知识库,以实现船用柴油机故障诊断。并对柴油机性能工况的故障在线自动诊断进行探索,以提高故障诊断的及时性和准确率,减少误诊。     

船用柴油机工作过程故障诊断的仿真研究

利用计算机数值计算方法进行了船用柴油机性能故障的仿真计算,通过对各故障下热工参数的特征分析,揭示了热工参数在不同性能故障、不同运行工况和不同航行工况下变化规律,探讨了热工特征参数的优化选择、性能故障的分类和计算机仿真建模等问题,提出了热工参数的相对偏差分析法,并介绍了人工神经网络在船用柴油机故障诊断中的具体应用。     

舰用电站柴油机过渡工况的性能研究

采用自行设计的过渡工况控制及测量系统，对舰用电站柴油机进行加载过渡工况下柴油机的空燃比、消光烟度及示功图参数的测试；试验结果表明，随负荷增加率的上升，空燃比减小，燃烧恶化，燃烧始点后移，预混燃烧比明显下降，上述原因导致了在加载过渡工况下，随负荷增加率的升高，柴油机的性能恶化。油耗增加，燃烧噪声变大，排气烟度上升。     

某船用柴油机冒黑烟故障分析

为解决某船用柴油机冒黑烟故障，减少柴油机对海洋空气的污染，文章通过采集柴油机在典型运行工况下的进气压力、排气温度、发动机转速等数据并进行分析，同时对喷油器进行拆检，对柴油机的进排气系统和燃油系统的安装进行检查，并对燃油油品进行分析。结果表明，该柴油机冒黑烟主要是由于燃油油品差、燃油滤芯更换不及时，造成喷油器针阀卡滞，喷油器雾化不良。     

采用相继增压技术的柴油机低工况性能研究

柴油机作为船用主机需满足全工况工作的性能要求,为了改善其低工况性能,对柴油机进行了相继增压系统的改造,达到了体积小、结构简单、易于维修、可靠性高的设计目的。在此基础上进行了相继增压柴油机的计算,确定了相继增压的切换点,并对改造后的柴油机进行了螺旋桨特性、限制特性、万有特性的试验研究,分析了柴油机1TC工况与2TC工况不同特性的动力性能与经济性能。     

船舶柴油动力系统的多工况数学建模研究

本文研究船舶柴油机动力系统,重点分析船舶柴油机的动力装置,给出船舶柴油发电机转速和输出功率之间的关系曲线,并构建出船舶柴油机推进负载,分析船舶螺旋桨转矩和转速之间的曲线关系;构建船舶柴油机动力系统多工况数学模型;对模型进行仿真,并对柴油机中的燃烧率、压强以及扭矩进行分析;构建的船舶柴油机动力系统多工况数学模型,对我国船舶柴油动力系统的快速发展具有借鉴作用。     

船用柴油机在不同测试循环下的排放对比分析

本文介绍了我国船用柴油机排放标准现状及发展趋势,通过对三台由车用柴油机改造而来的船用柴油机分别进行了船机E3、D2工况与13工况排放试验,对比分析了两种测试循环排放测试结果的差异。通过排放的工况分担率分析,找出了不同测试循环控制柴油机排放的重点工况。     

柴油机双脉冲调速器的仿真研究

船舶电站频率的稳定性主要取决于柴油机调速系统的转速响应特性，为了提高柴油机调速系统的动态精度。本文采用了双脉冲调速器，建立了柴油机双脉调速系统的数学模型，并对其进行了计算机仿真研究。计算机仿真实验结果表明，双脉冲调速器能够有效地提高调速系统精度和抑制负荷扰动的能力。     

涡轮增压柴油机水下工况的研究

通过建立的将涡轮增压柴油机改装为水下工况的试验台架,在工作过程模拟,优化计算的基础上,对柴油机参数进行了优化,验证,完成了涡轮增压柴油机的水下工况改装研究。     

基于神经网络对电控柴油机运行特性影响因素仿真研究

基于AVL-BOOST软件仿真平台建立某船用四缸柴油机仿真模型,标定后的模型进行柴油机全工况仿真计算。仿真出来的3 200组数据作为人工神经网络输入数据,采用贝叶斯统计方法对网络进行训练建立2层的反馈神经网络仿真模型。并分别通过实验、AVL-BOOST和神经网络数据曲线的对比分析,验证人工神经网络预测的准确性。利用验证好的人工神经网络模型预测进排气压力对柴油机转矩的影响,以及预测压缩比和供油定时对柴油机排放性能和动力性能的影响,最后利用扰动法分析不同工况下柴油机各个参数对柴油机性能的影响程度。     

基于虚拟仪器的船用柴油机监测系统

为开发基于虚拟仪器的船舶柴油机状态监测系统,利用传感器和数据采集模块获取柴油机敏感信号,借助LabVIEW软件平台,综合利用热力参数分析法和振动分析法,对采集的信号进行分析、处理,并将数据传输到现场触摸屏电脑和集控台工业控制计算机,得到柴油机监测系统的人机界面,可实时掌握柴油机运行状况,同时也可为柴油机故障诊断提供大量技术参数。     

船用柴油机监测系统设计

针对船舶柴油机运行参数监测的需求,设计基于英飞凌XC886微控制器的船舶柴油机监测系统,系统可采集柴油机运行过程中各种温度、压力、转速等参数,通过RS -232发送数据至上位机,实现在线监测柴油机运行状态.     

船用柴油机各缸工作均匀性的检测与诊断

对柴油机各缸工作过程均匀性的检测进行了试验和研究,揭示了气缸压力信号的互相关函数,互功率谱、相关函数的特征及其与柴油机工作状态的关系,提出了利用相关分析技术监测各缸工作过程均匀性的方法。     

船舶主机智能测试系统的设计

针对船舶柴油机转速传感器性能指标测试必要性和传统测试仪的局限性,引入实用而高效的分布式智能监控系统,发挥集中管理、分散控制优势.AT89C52应用系统作为后位机,完成具体测控任务;工控机作为管理级,对系统作全面监控和管理.实践证明:该系统具有技术先进、功能可靠、实用、安全等特点、从而进一步提高了船舶柴油机工作效率.     

基于BP神经网络的船用柴油机振动状态监测

通过监测柴油机表面振动信号,用时间序列分析方法提取柴油机故障的振动特征参数,以此建立相应的神经网络,用于船用柴油机的状态监测,提高诊断的准确性。试验研究在中速四冲程增压柴油机上进行。文中以柴油机气阀间隙异常的诊断和柴油机负荷状态的识别为例阐述了该方法的实现过程,并给出了振动信号的特征参数与柴油机工作状态之间的关系。研究表明,利用神经网络监测柴油机运行状态的变化是可行的和有效的。     

船舶驾驶模拟器操纵及监控报警系统仿真

针对船用柴油机的运行起动操作训练,介绍了基于 LabVIEW 与 PLC 实现的船舶主机遥控起动的系统结构及其功能特点。在模拟器上通过 LabVIEW 与 PLC 之间的数据通信,实现船舶柴油机的起动操纵多种逻辑控制的模拟,建立了船舶柴油机虚拟起动仿真平台,并利用 LabVIEW SQL Toolkit 的数据通信,使用内置数据采集卡的计算机和 LabVIEW 编程语言建立了一套基于 SQL 数据库的船舶监控报警系统。该系统可给出船舶柴油机在起动操纵时参数的物力变化仪表显示量,以及操纵过程中视景变化的效果。     

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。     

船舶柴油机监测安全装置测试系统研制

为了对新开发的柴油机监测安全装置进行测试,设计基于虚拟仪器技术的测试系统。通过分析提取原型柴油机监视系统的串口数据,建立柴油机负荷特性数据库,采用枚举法将每一工况数据导入主程序控制面板,按照所编译的程序原则实现测试信号在可重配置上的输出;系统利用测试信号对监测安全装置进行测试,效果理想。     

基于LabVIEW的船舶柴油机不同工况下的机身振动信号分析

机身振动信号对船舶柴油机故障的识别具有重要作用,可为故障的分析提供重要的参数,因此编写了基于LabVIEW的柴油机振动信号的采集与分析系统,应用搭建的平台在正常工况和几种典型的故障模式下进行振动信号的采集与分析试验。从采集到的状态信号中提取与设备故障密切相关的机身振动信号进行时域、频域和幅值域的分析,同时通过各特征参数的分析对柴油机进行简单有效的故障诊断与识别,并根据计算得出的特征值的变化趋势来分析确定信号中故障的发生与发展,及时对故障作出分析诊断。这对保证船舶安全航行以及对设备实行预知维护都具有十分重要的意义。