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含噪声车用柴油机振动信号混沌与分形识别技术
| 论文题名： | 含噪声车用柴油机振动信号混沌与分形识别技术 |
| 关键词： | 车用柴油机;振动信号;混沌;分形识别;非线性;小波分析;时间序列;去噪 |
| 摘要： | 车用柴油机具有多振源、宽频带、振动形态复杂等振动特点，为集摩擦学、热力学、动力学以及机械学为一体的复杂系统，其内部存在诸多不确定性因素和非线性作用机制。车用柴油机运转时产生振动，振源众多，这是其结构特点和工作性质决定的。振动大小是衡量车用柴油机工作质量的一个重要标志，柴油机的工作状态能够较灵敏地反映在其机体的振动信号上，振动信号是反映其内在关系极其有效的敏感参数。基于振动信号分析的柴油机状态监测系统，能够提高柴油机的工作效率，及时发现故障，最终提高汽车的安全性和可靠性。 为了实现对含噪声车用柴油机振动信号的识别以及故障诊断，本文采用经验模态分解方法和小波分析相融合进行去噪处理，采用混沌与分形理论，对去噪声车用柴油机振动信号进行混沌与分形识别，论文主要工作与创新之处如下： (1)对车用柴油机振动特性分析，对车用柴油机振动信号激励源分析以及振动特征识别。 (2)对车用柴油机振动信号基于EMD尺度滤波，应用小波分析方法对振动信号IMF分量作阈值处理，提出了一种基于EMD和小波分析融合的含噪声车用柴油机振动信号去噪处理算法。结果表明，经此算法处理的车用柴油机振动信号信噪比都提高了5.68dB左右，去噪效果十分明显。 (3)去噪车用柴油机振动信号时间序列滞时均满足r=1时，其时间序列基本满足相空间各维相对独立的要求，具有分形特征，影响其系统内部因素最多可达8个，最少不会少于1个。 (4)分析了车用柴油机缸盖、缸套振动信号，对提取的燃烧激励、气阀落座激励、活塞撞击激励的机体振动时域信号进行了数据建模、功率谱估计，结果表明：时间序列分析方法对功率谱的估计适合柴油机特征信号的小样本分析，气体力激励柴油机缸盖振动响应幅值随柴油机负荷的增加而增加，气阀撞击柴油机缸盖的振动响应幅值随气阀间隙的增大而增大，且柴油机的负荷越大，该频段内的功率越集中。 |
| 作者： | 谭季秋 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 鄂加强;谭军礼 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖南大学 |
| 学位年度： | 2008 |
| 正文语种： | 中文 |
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