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基于盲源分离的船舶柴油机噪声分离研究
| 论文题名： | 基于盲源分离的船舶柴油机噪声分离研究 |
| 关键词： | 船舶柴油机;噪声信号;盲源分离;故障诊断 |
| 摘要： | 海上交通运输的发展带动船舶向大型化、自动化发展，为保障海上运输安全，必须提高船舶机械特别是为船舶提供动力的船舶柴油机的可靠性。用声学诊断技术来研究船舶柴油机的可靠性比传统故障诊断技术在传感器布置方面更具有灵活性，但采集到噪声信号都是多个激励源产生的混合信号，难以实现对指定激励源的准确分析。本文研究的目的就是从船舶柴油机产生的混合噪声信号中提取出单个激励源产生的信号，以提高声学诊断的准确性。 本文利用盲源分离技术来提取船舶柴油机单一激励源产生的噪声信号。在阐述盲源分离算法的基础上，首先在MATLAB软件上模拟两个声音信号的混合和盲源分离过程;然后以型号为MAN5S35ME-B9的船舶柴油机为研究对象，对采集的噪声信号进行盲分离，并找出分离信号与噪声源的对应关系;最后单独对船舶柴油机第一缸的声发射信号进行盲源分离，并分析分离信号与激励源的对应关系。得到结论如下: (1)在MATLAB上模拟结果显示，两个分离声音信号与两个源信号的波形和频率分布一致，说明盲源分离是一种可靠的信号分离方法。 (2)利用FastICA盲源分离算法对船舶柴油机采集的7个噪声信号进行分离，成功提取出船舶柴油机燃烧激励引起的噪声信号，实验柴油机在转速为100r/min时，燃烧激励引起的噪声信号主要频率成分为250Hz。但由于柴油机所处声场复杂，难以实现对所有激励信号的分离。 (3)对第一缸采集的声发射信号进行盲分离实验，从采集的三个混合信号中成功分离出了燃烧激励引起的声发射信号和活塞环与气缸相对运动产生的声发射信号，说明盲分离可以实现对柴油机单缸声发射信号的分离。 综上，利用盲源分离可以从船舶柴油机的混合信号中提取出单个激励源产生的信号，将盲源分离与传统的故障诊断技术相结合，必将提高船舶柴油机运行的可靠性。 |
| 作者： | 梁中远 |
| 专业： | 轮机工程 |
| 导师： | 程东 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连海事大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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