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多功能内燃机监测诊断研究平台开发
| 论文题名： | 多功能内燃机监测诊断研究平台开发 |
| 关键词： | 船舶柴油机;非线性时频;盲信号源;特征提取;故障诊断 |
| 摘要： | 内燃机作为现代工农业发展的重要动力机械，在推动社会进步和经济发展中发挥着重要作用。内燃机的安全可靠性关乎社会生产力提高，企业经济效益增加以及个体生活幸福感提升，因此，对内燃机进行安全性监测，可靠性维护就显得十分有意义。柴油机作为内燃机中的一种，广泛应用在大小型船舶、舰艇中，针对船舶柴油机工作状态进行在线监测和故障诊断就显得非常重要。在故障诊断研究方面：传统的信号分析方法在处理柴油机非平稳信号时遇到困难，需要在故障特征提取中加入新的方法，比如非线性时频分析，盲源分离等；在监测诊断系统方面：根据以往在实船上安装监测诊断系统时遇到的瞬时转速诊断以及故障诊断数据库问题，为解决问题需要模拟实船主动力系统，在实验室内开发内燃机的监测诊断研究平台，在此平台上进行内燃机故障诊断技术研究以及完善监测诊断系统。研究工作主要包括： （1）内燃机监测诊断研究平台硬件设计，根据平台预期的功能实现要求和设计原则，确定平台的设计方案，主要包括平台设备内燃机、测功机及齿轮箱选型与台架设计。其中，台架设计包含的内容是台架布局、台架基础隔振设计以及实验室环境系统。实验室环境系统主要包括通风系统，进、排气系统，燃油供给系统，冷却水系统，消声系统，安保系统等。 （2）内燃机缸盖振动诊断方法研究，研究内容包括缸盖振动特性分析，缸盖振动信号分析方法，利用缸盖振动信号时域、频域与时频域特征分析内燃机故障信号，发现并总结故障规律。 （3）盲源分离特征提取方法研究，主要内容包括讨论盲信号源数估计方法与研究盲源分离特征提取方法。前者主要讨论源数估计的特征值分解、改进的特征值分解及信息论准则方法，重点分析单通道混合信号的源数估计问题，通过小波包分解和集合经验模式分解对单通道信号进行数据分解，构造虚拟多通道混合信号进行基于Maximum Likelihood准则ICA分离，分离分量根据贝叶斯信息准则进行源数估计；后者是在前者准确源数估计的基础上，根据估计源数构造虚拟多通道信号进行盲源分离，获得盲分离矩阵特征值，根据分离矩阵特征对内燃机具体故障信号进行分析。 （4）依托研究平台中的硬件系统，和上述（2）与（3）中的特征提取方法，进行内燃机监测诊断系统软件设计，系统诊断模块主要包括热力参数监测诊断模块，瞬时转速监测诊断模块和振动监测诊断模块。 |
| 作者： | 李恒 |
| 专业： | 轮机工程 |
| 导师： | 向阳;张本 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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