基于瞬时转速和遗传算法的内燃机故障诊断方法

内燃机瞬时转速信号中蕴含着大量有关机器运行的信息,非常适合用于内燃机的故障诊断.但瞬时转速中蕴藏的故障信息比较微弱,加上测量的随机性影响,必须提取多个故障特征进行综合诊断,而如何从中构造理想的特征参数,是一项非常困难的工作.对此,本文使用遗传算法对故障特征进行组合优化,构造最佳特征参数.以6-135型柴油机单缸少量减油故障为例,从多个瞬时转速数据样本的时域、频域和波形参数中提取了6个原始特征,利用遗传算法使这些参数在各种运算组合的过程中优胜劣汰,最后进化成为一个综合了几个原始特征的综合诊断参数,使用该参数进行故障状态的判别,提高了诊断的正确率,并简化了诊断过程.     

进化神经网络在柴油机故障诊断中的应用

瞬时转速波形诊断法是柴油机故障诊断中的一种较为方便实用的诊断方法，本文较为系统地介绍了其测量、故障参数提取及分析方法，并在诊断分析中使用了进化RBF神经网络，此网络的训练采用遗传算法，优化了径向基神经网络的结构和参数，加强了网络的实用性。最后用神经网络对所模拟的故障进行辨识，证实了瞬时转速法与进化神经网络的结合在柴油机故障诊断中的可行性。     

船舶内部齿轮机构转速控制方法分析

为了降低船舶轮机构转速控制时的负载扭矩,设计提出了一种船舶内部齿轮新型转速控制方法。根据齿轮传动过程的动态激励和齿轮扭矩,对船舶齿轮机构进行应力分析,获取齿轮接触面应力参数,重组齿轮传动态势,对齿轮下箱体之间添加顺序接触,根据啮齿频率,提取啮齿传动仿真曲线,根据齿轮瞬态动力学分析结果,对齿轮机构进行瞬态动力学分析并提取拟态曲线,将其与上述提取的传动仿真曲线进行拟合比对,获取当前齿轮转速的瞬态曲线,实现船舶内部齿轮机构转速的瞬态控制。实验数据表明,应用该控制方法进行船舶内部齿轮机构转速控制时,正常运行环境下其负载扭矩降低了35%,极端环境下降低了30%,可以证明该方法具有真实有效性。     

船用天然气发动机空燃比和转速协调控制

对船用天然气发动机空燃比和转速协调控制进行了研究,根据船用天然气发动机的控制需求设计了相应的软件和硬件,并在控制策略中引入了扭矩量,提出了三闭环双前馈的控制架构。基于玉柴6K型天然气发动机进行了配机试验,在固定负载突变转速的工况下,发动机能在3 s内能达到目标转速并趋于稳定,最大超调量在4%以内,稳态时转速波动率在0.8%左右。在固定转速突加突卸负荷时,转速能在8s内趋于稳定,瞬态调速率为在6%以内,稳态时的转速波动率在0.9%左右,验证了所提出控制策略的可行性。     

测量扭矩的新型电子装置

为测量传输扭矩,一个采用数字技术新的扭矩计已经应用。只要扭力棒从传输扭矩得来的力变换成脉冲数,扭矩的数字指示就能实现。因这扭矩计在测定旋转扭力棒的扭转时没有任何象汇流环那样的触点,所以特别精确和适宜在高速发动机中使用。该仪器已经成功地用来测量燃气轮机转速为20000转/分时的扭矩。     

柴燃联合动力装置转换过程的控制特性研究

以小型柴燃联合动力试验装置为对象，针对两种发动机运动转换过程中，在ＰＩ和ＰＩＤ两种控制规律下的各种参数的变化进行了仿真研究，考察了各传动轴扭矩、转速的变化以及控制器参数变化对转换过程的影响。     

相继增压系统对改善船用直列八缸发动机性能的试验研究

随着大型柴油发动机经济性和排放要求的不断提升,以及对发动机稳态、瞬态特性要求的不断提高,传统的涡轮增压系统已无法满足船用发动机全工况性能的要求。为了提高产品竞争力和适配性,针对某8缸直列船用柴油发动机开发了带有定压排气管的相继增压系统,并进行了发动机台架试验研究。结果表明：发动机中、低转速时,相继增压系统使发动机比油耗可以下降5%-10%,排气温度降低30%-45%,烟度下降55%-60%；最大扭矩可以提升15.1%-36.4%；发动机最大扭矩转速工况突加突卸响应性提升约28%-29%；相继增压系统中定压排气管的设计使得发动机高工况性能也有所提升,从而实现发动机全工况性能的提升。     

柴油机缸套磨损超声监测技术

一、缸套磨损测量监视的重要意义及概况船舶柴油机气缸内部工况监测是一种新颖的船舶自动化手段。它能直接对柴油机运转过程中气缸内部参数,诸如气缸燃烧压力、气缸套的磨损、气缸表面温度、活塞环工作状态等进行测量监视,以选择柴油机的最佳运转工况,并能及时发现和排除故障,从而提高船舶运行     

柴油机曲轴速度变化的频谱分析

使用光电转速传感器,通过计算其感应器内部时钟的脉冲测量曲轴的速度变化,分析低谐波转速变化能过滤出由曲轴的动力响应产生的失真,根据这些谐波携带的信息建立起测量数据和发动机平均气压转矩之间的关系,从而发现故障并且确定不良的气缸.     

船舶推进轴系瞬时转速的测试与分析

瞬时转速作为柴油机缸内燃烧状态的监测参数一直受到重视,但对船舶推进轴系瞬时转速的诊断应用研究目前还不多。为了解船舶推进轴系不同部位瞬时转速的波动特征,分别在自动化机舱实验室和远洋实习船上对柴油主机飞轮端、水力测功器轴段和船舶尾轴段的瞬时转速进行测试与分析,证实了船舶主机飞轮端的瞬时转速受螺旋桨的影响较小,可以反映柴油主机各缸内的燃烧状态,也验证了尾轴段的瞬时转速可以反映螺旋桨的工作状态。可以利用船舶尾轴段瞬时转速的转速波动特性和频率特性判断螺旋桨的工作状态,为利用推进轴系的瞬时转速进行船舶推进装置的状态监测和故障诊断奠定了基础。     

船舶双燃料发动机燃料模式切换的仿真研究

针对船舶双燃料发动机燃料模式切换过程中的燃烧不稳定和转速波动大的问题,分析了燃料模式切换的瞬态过程。根据热力学的工作原理采用平均值法建立了双燃料发动机模型及燃料模式切换控制模型,将仿真结果与发动机台架试验对比,同时对双燃料发动机燃料模式切换的瞬态过程进行了仿真,展现了发动机在瞬态运行下的性能和响应。仿真结果表明：双燃料发动机模型有很好的准确性,在瞬态情况下的响应速度满足制造商的要求,能实现燃料模式切换过程的稳定,并展现了发动机及其控制系统的运行情况。     

进化神经网络在柴油机故障诊断中的应用

瞬时转速波形诊断法是柴油机故障诊断中的一种较为方便实用的诊断方法,本文较为系统地介绍了其测量、故障参数提取及分析方法,并在诊断分析中使用了进化RBF神经网络,此网络的训练采用遗传算法,优化了径向基神经网络的结构和参数,加强了网络的实用性.最后用神经网络对所模拟的故障进行辨识,证实了瞬时转速法与进化神经网络的结合在柴油机故障诊断中的可行性.     

基于灰色关联分析的柴油机故障诊断研究

针对多缸柴油机的多种常见故障,使用灰色关联分析的方法,分析和判断各个待检工作状态与基准工作状态的关联程度,根据关联度的结果对各个气缸的性能进行评估和诊断,得出故障的最后诊断结果。仿真实验证明,该方法可行,结果令人满意。     

船舶柴油机新型电控式气缸润滑系统驱动扭矩试验研究

由于在船舶柴油机一种新型电控式气缸润滑系统研发的过程中,系统中的步进电机出现了堵转、失步或无法带动气缸润滑油注油泵等问题,因此为探索研究驱动注油泵需要的力矩大小,设计并实施了气缸润滑系统的驱动扭矩试验。试验研究分别讨论了驱动转速、油温、背压、注油单元个数、循环喷油量等因素与驱动扭矩之间的影响关系,为国产新型电子控制式气缸润滑系统中的注油泵和步进电机的选配及推广应用提供数据参考。     

船舶柴油机新型电控式气缸润滑系统驱动扭矩试验研究

由于在船舶柴油机一种新型电控式气缸润滑系统研发的过程中,系统中的步进电机出现了堵转、失步或无法带动气缸润滑油注油泵等问题,因此为探索研究驱动注油泵需要的力矩大小,设计并实施了气缸润滑系统的驱动扭矩试验。试验研究分别讨论了驱动转速、油温、背压、注油单元个数、循环喷油量等因素与驱动扭矩之间的影响关系,为国产新型电子控制式气缸润滑系统中的注油泵和步进电机的选配及推广应用提供数据参考。     

基于压力识别的船舶柴油机状态评估方法综述

气缸压力是表征柴油机运行状态的重要性能指标之一，利用间接法识别气缸压力成为柴油机状态评估的有效方法。详细介绍了通过缸盖振动信号和瞬时转速信号识别压力的各种方法，以及针对柴油机系统的非线性利用神经网络进行压力识别的可行性和实用性；另外，在未知气缸压力的前提下识别气缸压力也成为一个新的研究方向。     

某型船用轴功率测试系统设计与实现

在对舰船轴系扭矩、转速测量原理分析的基础上,针对某型船特点,利用光电转速传感器和扭矩遥测仪实现了对该型船轴功率的准确测量;结合实船航行测量,进一步验证了该系统的准确性和可靠性。     

舰船磁电相差式转矩仪的误差分析及实验研究

本文目的是寻求提高舰船柴油机输出扭矩在线测量精度的途径,以能适应舰船机舱恶劣工作环境的磁电相差式转矩仪为研究对象.根据其工作原理,从输出轴、磁电传感器和测试仪器3个方面详细分析了可能引起测量误差的原因,尤其是2路信号波形变化不一致和感应涡流引起的转速特性误差,在此基础上提出了从根本上提高测量精度的途径,并在1台船用柴油机上建立了实验装置.实验结果表明,文中所提出的方法能有效提高测量精度.     

低速船用柴油机瞬时扭矩预测模型与系统仿真

输出扭矩是柴油机电控和状态观测的一个重要参数。由于非接触式动态扭矩传感器价格高昂，不适合大规模的扭矩测量应用，因此，建立准确的扭矩模型是克服这一困难的捷径，对控制和状态观测都具有重要的意义。在常用于稳态仿真的容积法模型基础上，结合曲柄连杆机的动力学模型，建立了大型低速船用柴油机的扭矩预测模型；采用线性插值法简化燃油燃烧放热规律参数的计算；借助“浓排气”模型提高扫气过程的计算速度；并以6S60MC大型低速船用柴油主机为例，进行了仿真计算。结果显示，仿真示功图与实测图基本吻合，可准确预测多缸柴油机扭矩的变化。     

单片机船舶航行参数测试仪设计研究

本语言介绍采用８０９８单片机为主机组成的船舶航行参数综合测量仪。该仪器可以同时进行船舶航速、回转半径、惯性、主机或螺旋桨转速、油耗、扭矩等多种参数的测量，还具有极强的计算功能和与系统微机通讯功能。是中小型船舶航行参数理想的测量仪器。