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

1、柴油機(jī)作為一種常見的動力機(jī)械，其動力性和可靠性直接影響著系統(tǒng)的安全運(yùn)行。及時有效地發(fā)現(xiàn)并排除故障，對增加柴油機(jī)工作時的安全性和可靠性，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)對柴油機(jī)進(jìn)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(jī)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(jī)缸蓋、缸壁上測取了柴油機(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(jī)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(jìn)行訓(xùn)練，訓(xùn)練結(jié)果非常好；對每種工況、每一測點(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)位置的信號對神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)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(xùn)練都比用缸壁信號訓(xùn)練收斂得快；利用缸蓋信號比利用缸壁信號診斷柴油機(jī)故障效果要好。這對利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行柴油機(jī)故障診斷時選擇信號測點(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