基于振動信號的柴油機神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)故障診斷研究.pdf

1、柴油機作為一種常見的動力機械，其動力性和可靠性直接影響著系統(tǒng)的安全運行。及時有效地發(fā)現(xiàn)并排除故障，對增加柴油機工作時的安全性和可靠性，降低設(shè)備維修費用，減少經(jīng)濟損失，避免重大事故發(fā)生具有重大的意義。目前，柴油機的故障診斷尚處于研究階段，利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對柴油機進行故障診斷具有一定的理論意義和實用價值。 本文在對柴油機振動受力分析的基礎(chǔ)上，設(shè)計了試驗方案，分三種工況(900rpm、空載；額定轉(zhuǎn)速、空載；額定轉(zhuǎn)速、重載)，在X4

2、105BD2型柴油機缸蓋、缸壁上測取了柴油機燃油系統(tǒng)正常工作狀態(tài)和五種故障狀態(tài)下的振動信號。對這些振動信號提取時域特征參數(shù)，把這些時域特征參數(shù)作為故障征兆向量，研究柴油機BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)故障診斷方法。 針對試驗三種工況的缸蓋、缸壁信號，分別利用MATLAB技術(shù)建立了六種神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，每種神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)都用12個樣本反復(fù)進行訓練，訓練結(jié)果非常好；對每種工況、每一測點位置、每一狀態(tài)，分別都用一個樣本來檢驗，除個別“奇異”信號外，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對各工況各

3、測點位置信號都能作出正確判斷，從而說明了該方法可行。 不同測點位置的信號對神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓練速度及實際應(yīng)用有一定的影響。不管是那種工況，用缸蓋信號訓練都比用缸壁信號訓練收斂得快；利用缸蓋信號比利用缸壁信號診斷柴油機故障效果要好。這對利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進行柴油機故障診斷時選擇信號測點位置提供了理論依據(jù)。 本文利用MATLAB強大的數(shù)值運算、數(shù)據(jù)處理功能進行試驗數(shù)據(jù)的預(yù)處理，計算振動信號的時域特征參數(shù)；利用MATLAB的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工具箱