基于振動和噪聲的發(fā)動機瞬時轉(zhuǎn)速測量的研究.pdf

1、轉(zhuǎn)速是發(fā)動機綜合性能檢測的一個重要依據(jù)，它的測量也是發(fā)動機研究的一個重要環(huán)節(jié)。實際上，轉(zhuǎn)速的變化是有一定規(guī)律的，其波動的轉(zhuǎn)速中蘊含著非常豐富的信息，能夠綜合反映出發(fā)動機工作時的運行狀態(tài)。因此，對于發(fā)動機的檢修和故障診斷等行業(yè)，轉(zhuǎn)速的測量具有十分重大的實際意義。瞬時轉(zhuǎn)速可以為分析發(fā)動機運行過程中的實時參數(shù)提供可靠的依據(jù)且利用轉(zhuǎn)速信息可以對發(fā)動機的功率進行估算，從而使其成為發(fā)動機性能檢測、故障判斷的有效手段和工具。一些傳統(tǒng)的測量轉(zhuǎn)速的方法會

2、給測量過程帶來不便并存在著一些不可避免的缺陷，而發(fā)動機的振動和表面噪聲信號中的相關(guān)信息十分豐富且振動噪聲信號的基頻與轉(zhuǎn)速之間具有一定的關(guān)系，隨著傳感器技術(shù)的發(fā)展，對振動和噪聲信號的采集也越來越快速方便，故通過振動和噪聲信號測量轉(zhuǎn)速的方法已經(jīng)在一定程度上取代了傳統(tǒng)的測量方法。
　　本文中選擇汽車發(fā)動機的振動和表面噪聲信號為研究對象來進行轉(zhuǎn)速的測量，和以往的方法相比，該測量方法快速方便，適用于各種不同類型的汽車發(fā)動機，不需要考慮這些發(fā)

3、動機的型號和內(nèi)部構(gòu)造，也不需要對發(fā)動機的部分零部件進行拆分。針對發(fā)動機振動和噪聲信號的有效采集和處理，本文設(shè)計了集濾波、電平轉(zhuǎn)換、放大、自動增益控制于一體的信號調(diào)理電路板，通過實驗證明，該電路板能很好地采集振動和噪聲信號，并且能夠?qū)υ嫉恼駝雍驮肼曅盘栠M行有效地處理，為后面的數(shù)字信號處理與分析做了非常充分的準備。
　　在大量閱讀國內(nèi)外相關(guān)參考文獻和信號處理相關(guān)書籍的基礎(chǔ)上，本文運用將小波分析、多相關(guān)分析、CZT變換有效地融合在一起

4、的改進方法分別從振動信號和表面噪聲信號準確地提取基頻。其中小波分析能夠很好的對采集到的振動信號和噪聲進行去噪；相關(guān)分析有效地提高了信噪比，凸顯出周期信號的特征，進一步抑制了噪聲；CZT變換可以只針對有意義的頻帶進行局部分析，這不僅使頻率分辨率得到了很大的提高，同時也避免了大量的不必要的運算，從而使得頻域內(nèi)的分析結(jié)果更快速精確。
　　本文通過MATLAB仿真分析和實車試驗測試得出提取基頻的相對誤差在0.8％以內(nèi)，精確度很高，驗證了新