基于人工神经网络的柴油机失火故障诊断 被引量：15

1

作者 张攀 高文志 +1 位作者 高博 刘钊 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2020年第4期702-710,823,共10页

车载诊断系统在诊断失火故障时,采用基于曲轴段角加速度和阈值规则相结合的方法,该方法在内燃机高速轻载运行时诊断单缸完全失火工况存在一定的局限性。通过对比分析失火和正常工况下曲轴瞬时转速的幅频和相频特征,提取不同谐次的幅值... 车载诊断系统在诊断失火故障时,采用基于曲轴段角加速度和阈值规则相结合的方法,该方法在内燃机高速轻载运行时诊断单缸完全失火工况存在一定的局限性。通过对比分析失火和正常工况下曲轴瞬时转速的幅频和相频特征,提取不同谐次的幅值和相位信息,结合人工神经网络作为故障模式识别工具,得到了一种改善方法。通过台架实验,对此改善方法进行了单缸完全失火、两缸完全失火和单缸一定程度失火的故障诊断测试。结果表明,在实验条件下该方法可以有效识别不同的失火模式,并可在单缸失火模式下实现失火程度判别。同时,该方法通过少量工况数据训练神经网络,即可实现一定转速范围内的失火诊断,可行性强,可用于发动机失火故障在线诊断。 展开更多

关键词 柴油机 故障诊断 频域分析 失火 人工神经网络 瞬时转速

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基于EMD的柴油机失火故障诊断 被引量：14

2

作者 陆金铭 王醇涛 周海港 《江苏科技大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2009年第3期234-238,共5页

提出了一种基于经验模式分解(Empirical Mode Decomposition,EMD)和自回归(Auto Regression,AR)模型的柴油机失火故障诊断方法.对3110型柴油机断油故障及正常情况下的缸盖振动信号进行了测试分析,采用经验模式分解EMD方法对振动信号进... 提出了一种基于经验模式分解(Empirical Mode Decomposition,EMD)和自回归(Auto Regression,AR)模型的柴油机失火故障诊断方法.对3110型柴油机断油故障及正常情况下的缸盖振动信号进行了测试分析,采用经验模式分解EMD方法对振动信号进行分解,得到固有模态函数(Intrinsic Mode Function,IMF),对每一个IMF分量分别建立AR模型,以模型的自回归参数和残差的方差作为特征向量,用支持向量机(Support Vector Machines,SVM)进行分类,判断柴油机的工作状态和故障类型.实验结果分析表明,该方法即使在小样本情况下也能准确有效地诊断柴油机失火故障,能实现故障的实时自动化诊断. 展开更多

关键词 柴油机 失火 故障诊断 经验模式分解 支持向量机

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基于排气噪声EMD的柴油机失火故障诊断 被引量：12

3

作者 樊新海 安钢 +1 位作者 张传清 王凯 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期78-81,共4页

针对坦克柴油机失火故障诊断问题,在实车上模拟了失火故障,应用EMD对不同状态下的排气噪声信号进行了经验模态分解,利用Hilbert变换求取了主固有模态分量(IMF)的瞬时频率函数,以其围绕周期性排气噪声基频的波动方差和平均穿越率为特征参... 针对坦克柴油机失火故障诊断问题,在实车上模拟了失火故障,应用EMD对不同状态下的排气噪声信号进行了经验模态分解,利用Hilbert变换求取了主固有模态分量(IMF)的瞬时频率函数,以其围绕周期性排气噪声基频的波动方差和平均穿越率为特征参数,建立了一种诊断柴油机失火故障的方法。应用结果表明了诊断方法的可行性。 展开更多

关键词 内燃机 柴油机 经验模态分解 排气噪声 失火 故障诊断

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基于非平稳周期循环特征增强的柴油机失火故障诊断研究 被引量：11

4

作者 贾继德 葛同民 +3 位作者 杨万成 张玲玲 周斌 王江 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期67-70,共4页

利用缸盖振动信号诊断柴油机失火故障时,由于柴油机工作背景噪声复杂,必须消除信号中的非周期分量和随机干扰,保留与柴油机工作循环有关的周期分量。提出一种非平稳周期循环特征增强方法,首先利用连续小波变换实现信号的时-频表示,进一... 利用缸盖振动信号诊断柴油机失火故障时,由于柴油机工作背景噪声复杂,必须消除信号中的非周期分量和随机干扰,保留与柴油机工作循环有关的周期分量。提出一种非平稳周期循环特征增强方法,首先利用连续小波变换实现信号的时-频表示,进一步将信号的时-频特征映射到角-频空间上某一角度范围内,实现了周期瞬态特征的增强;最后,通过角-频空间中各缸工作相位内的能量与整个角度范围内能量之比,实现柴油机失火故障缸的准确定位。 展开更多

关键词 内燃机 柴油机 失火故障 故障诊断 特征增强

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基于缸盖振动信号分析的柴油机失火故障检测 被引量：8

5

作者 高洪滨 欧阳光耀 《车用发动机》 北大核心 2005年第1期32-34,共3页

用小波软阈值降噪的方法提高了柴油机缸盖振动信号的信噪比。对降噪后的振动信号进行了功率谱分 析,通过比较单缸断油前后功率谱的变化,找到了缸盖燃烧冲击振动的频段。以频段内振动信号的能量与总能量 的比值为诊断参数,识别了柴油机... 用小波软阈值降噪的方法提高了柴油机缸盖振动信号的信噪比。对降噪后的振动信号进行了功率谱分 析,通过比较单缸断油前后功率谱的变化,找到了缸盖燃烧冲击振动的频段。以频段内振动信号的能量与总能量 的比值为诊断参数,识别了柴油机的失火故障。用实测数据证明了该方法的有效性。 展开更多

关键词 柴油机 失火 振动 小波

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基于排气噪声的柴油机各缸工作不均匀故障诊断 被引量：8

6

作者 程利军 张英堂 +1 位作者 齐子元 任国全 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期57-60,64,共5页

对计算机和声传感器采集排气噪声,研究了9种工况下柴油机排气噪声在时域的周期性规律,对柴油机排气噪声信号进行了自相关分析,提取参数来表征排气噪声的周期性规律。对这个参数在3种转速下的值进行了详细分析,发现此参数在各转速下均能... 对计算机和声传感器采集排气噪声,研究了9种工况下柴油机排气噪声在时域的周期性规律,对柴油机排气噪声信号进行了自相关分析,提取参数来表征排气噪声的周期性规律。对这个参数在3种转速下的值进行了详细分析,发现此参数在各转速下均能判断出失火及喷油器压力过小故障,在高转速下判别气门类故障也很有效。通过编写相应的故障诊断程序,输入排气噪声样本和对应的转速后即可判断出故障,该方法具有非接触、操作简单、成本低的特点。 展开更多

关键词 内燃机 柴油机 排气噪声 不均匀性 失火 自相关 故障诊断

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根据瞬时转速与冲击信号诊断柴油机故障的方法 被引量：9

7

作者 高志龙 霍柏琦 +2 位作者 唐松林 么子云 张进杰 《噪声与振动控制》 CSCD 2016年第4期156-160,182,共6页

建立多缸柴油机传动机构三维实体模型,理论上模拟柴油机正常以及异常发火情况下的瞬时转速波形图,分析其故障特征。以WP10.340E32型柴油机为研究对象,搭建柴油机故障模拟实验台以及柴油机运行在线监测系统,模拟、捕捉柴油机单缸不点火... 建立多缸柴油机传动机构三维实体模型,理论上模拟柴油机正常以及异常发火情况下的瞬时转速波形图,分析其故障特征。以WP10.340E32型柴油机为研究对象,搭建柴油机故障模拟实验台以及柴油机运行在线监测系统,模拟、捕捉柴油机单缸不点火故障。从得到瞬时转速、特定相位缸体振动信号入手,对比正常情况下信号特征,分析失火故障与特征信号的内在联系。通过仿真和实测数据证明瞬时转速结合振动冲击相位信号可有效识别柴油机失火故障并且能准确定位故障缸所在位置,从而实现诊断过程的简化。 展开更多

关键词 振动与波 柴油机 失火 瞬时转速 发火相位冲击 故障诊断

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基于排气噪声局域均值分解的失火故障诊断 被引量：7

8

作者 樊新海 姚炽伟 +1 位作者 曾兴祥 王战军 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期38-41,共4页

针对坦克柴油机气缸工作状态不解体检测问题,在实车上模拟了失火故障,测取了不同状态下排气口附近的噪声信号;利用局域均值分解获得了具有明显幅值调制特征的排气噪声主频率成分;提取包络信号最大幅值归一化后的标准差作为特征参数,提... 针对坦克柴油机气缸工作状态不解体检测问题,在实车上模拟了失火故障,测取了不同状态下排气口附近的噪声信号;利用局域均值分解获得了具有明显幅值调制特征的排气噪声主频率成分;提取包络信号最大幅值归一化后的标准差作为特征参数,提出了一种柴油机气缸工作不均匀性评价与失火故障检测的新方法。应用结果证明了此方法的有效性。 展开更多

关键词 内燃机 柴油机 失火 排气噪声 局域均值分解 故障诊断

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基于排气噪声双谱分析的坦克柴油机失火检测 被引量：5

9

作者 樊新海 苗卿敏 安钢 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第6期445-448,共4页

介绍了目前多缸柴油机失火故障检测的常用手段。通过对坦克柴油机不同状态下排气噪声信号的双谱分析,提出了一种特别适合实车不解体检测失火故障的方法,并编写了应用软件。试验结果表明,该方法切实可行,不存在安装问题,成本低、操作简... 介绍了目前多缸柴油机失火故障检测的常用手段。通过对坦克柴油机不同状态下排气噪声信号的双谱分析,提出了一种特别适合实车不解体检测失火故障的方法,并编写了应用软件。试验结果表明,该方法切实可行,不存在安装问题,成本低、操作简单、易于推广。 展开更多

关键词 柴油机 排气噪声 双谱分析 坦克 失火检测

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基于曲轴扭振信息识别的柴油机失火气缸判别方法 被引量：5

10

作者 谭治学 刘翀 +3 位作者 梁健星 杨新达 解同鹏 梁博强 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期70-76,共7页

为解决柴油发动机在高转速、低负荷工况下难以准确判断出发生失火故障的气缸的问题,提出了通过检测曲轴转速信号中的扭振信号起始点来判定失火气缸的故障诊断方法。该方法首先通过分析单缸失火时的转速信号以确定曲轴扭振的自由频率,然... 为解决柴油发动机在高转速、低负荷工况下难以准确判断出发生失火故障的气缸的问题,提出了通过检测曲轴转速信号中的扭振信号起始点来判定失火气缸的故障诊断方法。该方法首先通过分析单缸失火时的转速信号以确定曲轴扭振的自由频率,然后基于该频率构造正弦检测信号,将该检测信号与各缸做功转角范围内的转速信号做内积运算,并得到的内积值作为失火气缸的指示特征。在6缸柴油机上的失火试验证明该方法能够在高转速低负荷情况下准确识别发动机的单缸失火和两缸失火,弥补了传统失火诊断方法工况覆盖率低的不足。 展开更多

关键词 柴油机 失火诊断 转速信号 曲轴扭振

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Hilbert解调技术在柴油机失火故障诊断中的应用 被引量：5

11

作者 蔡艳平 李艾华 +1 位作者 石林锁 王涛 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2009年第10期1349-1352,1358,共5页

扭振可以看作是柴油机曲轴匀速转动的相位调制,通过希尔伯特解调技术对其曲轴扭振产生的调幅、调相制脉冲进行解调,能准确分离出扭振的全过程,分析可得正常、故障工作状态下柴油机的扭振相位信号,进而判断柴油机失火故障现象。实验证明... 扭振可以看作是柴油机曲轴匀速转动的相位调制,通过希尔伯特解调技术对其曲轴扭振产生的调幅、调相制脉冲进行解调,能准确分离出扭振的全过程,分析可得正常、故障工作状态下柴油机的扭振相位信号,进而判断柴油机失火故障现象。实验证明该方法简单易行,诊断可靠,仅从曲轴瞬时转速的幅值上就能对柴油机某缸的熄火故障以及柴油机各缸做功的不均匀性做出准确诊断,说明Hilbert解调技术在柴油机失火故障诊断中的应用是行之有效的。 展开更多

关键词 希尔伯特变换 扭振 相位解调 柴油机 失火 故障诊断

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基于卷积神经网络的柴油机失火故障实时诊断 被引量：4

12

作者 高文志 王彦军 +3 位作者 王欣伟 张攀 李勇 董阳 《吉林大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期417-424,共8页

针对发动机的失火故障,提出了一种基于卷积神经网络(CNN)的失火诊断方法,构建了基于STM32单片机的柴油机失火故障实时诊断系统。通过STM32CubeMX软件将柴油机失火故障诊断的卷积神经网络写入到单片机中,在试验过程中利用单片机的定时器... 针对发动机的失火故障,提出了一种基于卷积神经网络(CNN)的失火诊断方法,构建了基于STM32单片机的柴油机失火故障实时诊断系统。通过STM32CubeMX软件将柴油机失火故障诊断的卷积神经网络写入到单片机中,在试验过程中利用单片机的定时器输入捕获功能采集柴油机的转速信号,且将上止点信号作为转速采集的触发信号,将采集到的转速进行预处理作为卷积神经网络的输入。通过柴油机台架试验证明,所建立的柴油机失火实时诊断系统在较宽的转速与负荷工况下有较高的诊断准确率。 展开更多

关键词 柴油机 失火故障诊断 卷积神经网络 STM32单片机

原文传递

基于排气噪声的柴油机失火故障诊断 被引量：4

13

作者 程利军 张英堂 +1 位作者 齐子元 任国全 《噪声与振动控制》 CSCD 北大核心 2009年第1期137-139,共3页

通过计算机和声传感器采集排气噪声,研究九种工况下柴油机排气噪声的频谱规律。通过对柴油机排气噪声信号功率谱分析,提取二个参数来表征排气噪声的频谱规律。对这两个参数在各工况下的值进行了详细的分析后,发现这两个参数在失火工况... 通过计算机和声传感器采集排气噪声,研究九种工况下柴油机排气噪声的频谱规律。通过对柴油机排气噪声信号功率谱分析,提取二个参数来表征排气噪声的频谱规律。对这两个参数在各工况下的值进行了详细的分析后,发现这两个参数在失火工况下有较大的变化,故对这两个参数确定相应的阈值来诊断失火故障。通过编写相应的故障诊断程序,输入排气噪声样本和对应的转速后即可判断出失火故障。这种方法具有非接触,操作简单,成本低的特点。 展开更多

关键词 声学 柴油机 排气噪声 失火 功率谱 故障诊断

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基于多域值振动分析及神经网络的柴油机失火故障诊断方法 被引量：2

14

作者 鲁鹏 《山东工业技术》 2021年第2期111-118,共8页

柴油机发生气缸失火故障将影响柴油机的动力性能和经济性能。研究了利用多域值分析提取柴油机故障特征信息的方法。通过实车测试及气缸失火故障模拟方法,测取了柴油机缸盖振动信号,采用幅值域分析、幅值谱分析、倍频程分析、变分模态分... 柴油机发生气缸失火故障将影响柴油机的动力性能和经济性能。研究了利用多域值分析提取柴油机故障特征信息的方法。通过实车测试及气缸失火故障模拟方法,测取了柴油机缸盖振动信号,采用幅值域分析、幅值谱分析、倍频程分析、变分模态分解方法,提取了气缸失火故障的特征参数。运用人工神经网络方法建立故障诊断模型,实施装甲车辆柴油机故障检测诊断。试验结果表明,本文方法诊断准确度均达到了100%。 展开更多

关键词 柴油机 气缸失火 故障诊断 振动检测 人工神经网络

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用单缸熄火转速法测定柴油机各缸工作均匀性 被引量：2

15

作者 董大伟 李辉伦 +2 位作者 张兰芝 闫兵 李玉梅 《内燃机》 2001年第6期27-29,共3页

提出了简单实用的单缸熄火转速法 ,用以测量柴油机各缸工作均匀性 ,并进行了实验研究。实验是在 6 135 ZJ型柴油机上进行的。实验结果表明 :新方法测量简便 ,并能达到与单缸熄火法相同的测量效果。

关键词 柴油机 熄火 均匀性 单缸熄火转速法 缸体

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基于瞬时转速分析的坦克柴油机失缸故障诊断方法 被引量：2

16

作者 乔新勇 刘君 +1 位作者 靳莹 李春日 《装甲兵工程学院学报》 2014年第3期36-41,共6页

针对柴油机失缸故障检测排除工作效率低的问题,利用瞬时转速分析方法实现柴油机失缸故障快速检测。通过坦克实车故障模拟试验,测量了柴油机气缸失火时的瞬时转速信号,采用非线性插值方法对瞬时转速序列进行整周期调整。利用小波包分解... 针对柴油机失缸故障检测排除工作效率低的问题,利用瞬时转速分析方法实现柴油机失缸故障快速检测。通过坦克实车故障模拟试验,测量了柴油机气缸失火时的瞬时转速信号,采用非线性插值方法对瞬时转速序列进行整周期调整。利用小波包分解方法对瞬时转速信号提取了转速波动信号,分析提取了瞬时转速信号的复杂度和时域、频域特征,建立了基于支持向量机的故障诊断模型,实现了气缸失火故障诊断,并利用瞬时转速波动率作为判定参数,实现了故障定位。 展开更多

关键词 柴油机 故障诊断 失缸 瞬时转速 支持向量机

原文传递

基于扭振信号的柴油机单缸熄火故障诊断与监测 被引量：2

17

作者 蔡鹏飞 顾含 +2 位作者 刘昕 张松阳 王孝霖 《中国航海》 CSCD 北大核心 2017年第2期34-37,共4页

利用曲轴扭振波形参数对柴油机熄火故障进行监测和故障定位分析,并开发故障监测系统。通过试验模拟柴油机熄火故障,利用曲轴扭角峰峰值、各谐次幅值和峭度值可准确地监测熄火故障。对扭角时域波形进行滤波处理后,与上止点参考信号和发... 利用曲轴扭振波形参数对柴油机熄火故障进行监测和故障定位分析,并开发故障监测系统。通过试验模拟柴油机熄火故障,利用曲轴扭角峰峰值、各谐次幅值和峭度值可准确地监测熄火故障。对扭角时域波形进行滤波处理后,与上止点参考信号和发火间隔角结合分析,可准确定位发生熄火故障的气缸,开发的故障监测系统可及时对熄火故障进行报警。 展开更多

关键词 船舶工程 柴油机 熄火 扭振 滤波 监测 定位

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基于频域特征和神经网络的柴油机失火故障诊断 被引量：2

18

作者 张衡 张鹏涛 姜国朋 《机电工程技术》 2022年第8期250-253,共4页

为了更加深入地了解柴油机失火故障的机理,有效提高失火故障的诊断精度,基于柴油机转速信号和缸压振动信号,提出了一种基于频域特征和神经网络的柴油机失火故障诊断方法。对单缸完全失火、两缸完全失火和单缸一定程度失火3种故障类型,... 为了更加深入地了解柴油机失火故障的机理,有效提高失火故障的诊断精度,基于柴油机转速信号和缸压振动信号,提出了一种基于频域特征和神经网络的柴油机失火故障诊断方法。对单缸完全失火、两缸完全失火和单缸一定程度失火3种故障类型,通过对转速信号进行频域分析,获得了低谐次激励力矩的矢量对转速信号的影响规律,提出用极坐标图展示不同失火模式下的故障特征,设计了基于全连接神经网络的3层次诊断网络实现故障诊断。将这种方法应用到某型柴油机上,结果表明,能够准确提取失火故障信息,有效诊断失火故障。 展开更多

关键词 柴油机 失火故障 频域分析 神经网络

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基于Noisy-Max 模型和邻、对缸振动信号的柴油机失火故障概率诊断 被引量：2

19

作者 刘嘉濛 马波 江志农 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期560-568,共9页

针对目前柴油机的失火故障诊断过程中振动信号分析可进一步完善、诊断准确率可进一步提高的问题,提出了一种基于Noisy-Max模型和邻、对缸振动信号的柴油机失火故障概率诊断方法.构建了故障诊断贝叶斯网络,建立了故障类型节点和故障特征... 针对目前柴油机的失火故障诊断过程中振动信号分析可进一步完善、诊断准确率可进一步提高的问题,提出了一种基于Noisy-Max模型和邻、对缸振动信号的柴油机失火故障概率诊断方法.构建了故障诊断贝叶斯网络,建立了故障类型节点和故障特征节点及其对应关系,并采用了Noisy-Max模型对节点进行设置,有效降低了参数设置复杂度,实现了在故障诊断过程中输入信号对多节点状态的触发,提高了诊断推理准确率.通过一台12缸V型柴油机进行失火故障模拟试验,采集失火缸及其邻、对缸数据,分析并得出失火故障发生概率,对诊断理论进行了验证,试验表明该方法具有较高准确度. 展开更多

关键词 柴油机 失火 诊断 Noisy-Max模型 振动信号

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柴油机失火故障在线诊断策略的开发 被引量：2

20

作者 胡川 杭勇 +2 位作者 冯源 施华传 龚笑舞 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2012年第1期76-79,90,共5页

针对失火造成发动机瞬时角速度的波动,引入瞬时相对角速度这一参量进行失火故障的在线诊断;同时提出相应的算法消除曲轴工艺误差和各缸正常燃烧时的稳态误差对失火诊断的影响。基于统计分析方法,开发了实用的标定流程。试验结果表明,所... 针对失火造成发动机瞬时角速度的波动,引入瞬时相对角速度这一参量进行失火故障的在线诊断;同时提出相应的算法消除曲轴工艺误差和各缸正常燃烧时的稳态误差对失火诊断的影响。基于统计分析方法,开发了实用的标定流程。试验结果表明,所提出的方法简便实用,能够有效地进行柴油机失火故障的在线诊断。 展开更多

关键词 柴油机 失火故障 在线诊断

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