基于振動(dòng)信號(hào)的柴油機(jī)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)故障診斷研究.pdf

1、柴油機(jī)作為一種常見(jiàn)的動(dòng)力機(jī)械，其動(dòng)力性和可靠性直接影響著系統(tǒng)的安全運(yùn)行。及時(shí)有效地發(fā)現(xiàn)并排除故障，對(duì)增加柴油機(jī)工作時(shí)的安全性和可靠性，降低設(shè)備維修費(fèi)用，減少經(jīng)濟(jì)損失，避免重大事故發(fā)生具有重大的意義。目前，柴油機(jī)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(duì)柴油機(jī)進(jìn)行故障診斷具有一定的理論意義和實(shí)用價(jià)值。 本文在對(duì)柴油機(jī)振動(dòng)受力分析的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了試驗(yàn)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(jī)缸蓋、缸壁上測(cè)取了柴油機(jī)燃油系統(tǒng)正常工作狀態(tài)和五種故障狀態(tài)下的振動(dòng)信號(hào)。對(duì)這些振動(dòng)信號(hào)提取時(shí)域特征參數(shù)，把這些時(shí)域特征參數(shù)作為故障征兆向量，研究柴油機(jī)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)故障診斷方法。 針對(duì)試驗(yàn)三種工況的缸蓋、缸壁信號(hào)，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(gè)樣本反復(fù)進(jìn)行訓(xùn)練，訓(xùn)練結(jié)果非常好；對(duì)每種工況、每一測(cè)點(diǎn)位置、每一狀態(tài)，分別都用一個(gè)樣本來(lái)檢驗(yàn)，除個(gè)別“奇異”信號(hào)外，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)各工況各

3、測(cè)點(diǎn)位置信號(hào)都能作出正確判斷，從而說(shuō)明了該方法可行。 不同測(cè)點(diǎn)位置的信號(hào)對(duì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練速度及實(shí)際應(yīng)用有一定的影響。不管是那種工況，用缸蓋信號(hào)訓(xùn)練都比用缸壁信號(hào)訓(xùn)練收斂得快；利用缸蓋信號(hào)比利用缸壁信號(hào)診斷柴油機(jī)故障效果要好。這對(duì)利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行柴油機(jī)故障診斷時(shí)選擇信號(hào)測(cè)點(diǎn)位置提供了理論依據(jù)。 本文利用MATLAB強(qiáng)大的數(shù)值運(yùn)算、數(shù)據(jù)處理功能進(jìn)行試驗(yàn)數(shù)據(jù)的預(yù)處理，計(jì)算振動(dòng)信號(hào)的時(shí)域特征參數(shù)；利用MATLAB的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工具箱