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氢燃料发动机状态监测及故障诊断系统的研究
| 论文题名： | 氢燃料发动机状态监测及故障诊断系统的研究 |
| 关键词： | 氢燃料发动机;爆燃;回火;状态监测;故障诊断 |
| 摘要： | 氢能作为一种清洁、高效、安全、可持续的能源，为解决能源危机与环境污染问题提供了新的发展方向。氢作为内燃机燃料，具有燃烧效率高，排放污染少，并且能够实现稀薄燃烧的特点，具有很好的发展前景。 但是由于氢气火焰传播速度快，点火能量小，使得发动机极易产生早燃、爆燃及回火等异常现象，对其监测和故障诊断就显得异常重要。本文在原有氢发动机试验台的基础上开发了一套基于LabVIEW的在线监测与故障诊断系统，它选取发动机的转速、进气压力、进气温度、冷却水温度、点火信号及氧传感器等参数作为监测对象，实时监测氢发动机的工作状态。对这些参数的自动监测和工况分析，为发动机的状态趋势分析和故障诊断打下基础。因此，本课题的研究具有重要的理论及实用意义。 该系统结合氢发动机电控系统，硬件部分以PCI-1802H数据采集卡为核心，通过数据采集卡，将发动机传感器的各种电子信号输入到计算机中；软件部分利用LabVIEW作为计算机的编程工具，对采集到的数据进行分析、处理和显示。在线监控模块实时监控发动机运转的各个状态，以及水温、转速、压力等；传感器监测模块有单通道采集与多通道采集，监测各传感器的工作状态；信号处理模块对采集数据进行时域和频域的分析，以确定氢发动机正常燃烧与异常燃烧时的特点；故障诊断模块结合MATLAB工具采用提升小波与提升小波包技术对采集到的氢发动机异常燃烧波形进行分层分解，并从中提取故障的特征信息。 实验证明：该系统能够精确、高效地采集氢发动机运转的各种参数，可以满足实时性的要求。采集了大量发动机的异常燃烧信息，并进行相关分析，为氢发动机的研发提供了数据保障，有着广阔的应用前景。 |
| 作者： | 马丽丽 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 王丽君 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华北水利水电学院 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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