基于動(dòng)態(tài)窗口及統(tǒng)計(jì)方式的汽油機(jī)爆震識(shí)別方法.pdf

1、爆震現(xiàn)象嚴(yán)重限制了汽油機(jī)經(jīng)濟(jì)性、動(dòng)力性的提高，故而有必要對(duì)汽油機(jī)爆震識(shí)別進(jìn)行深入研究。燃燒壓力信號(hào)是最為直接的爆震識(shí)別信號(hào)源，基于缸壓的爆震識(shí)別方法已越來越多的應(yīng)用于工程實(shí)踐。本研究以汽油機(jī)燃燒測(cè)試為基礎(chǔ)，針對(duì)現(xiàn)有基于缸壓的爆震識(shí)別算法的不足，提出三種爆震識(shí)別方法。
　　 角域動(dòng)態(tài)窗口爆震識(shí)別算法研究了角域條件下基于爆震高頻振動(dòng)能量積分效應(yīng)的爆震識(shí)別和爆震強(qiáng)度評(píng)價(jià)的動(dòng)態(tài)方法。引入爆震能量相對(duì)標(biāo)識(shí)參數(shù)? E 表征爆震窗口和參考窗口

2、內(nèi)高通爆震信號(hào)累積積分能量之差，根據(jù)爆震能量相對(duì)標(biāo)識(shí)參數(shù)? E的變化進(jìn)行爆震窗口域的動(dòng)態(tài)判定，從而準(zhǔn)確識(shí)別爆震發(fā)生和合理評(píng)價(jià)不同工況條件下的爆震強(qiáng)度，以此為指導(dǎo)思想，在Simulink 中建立了角域動(dòng)態(tài)窗口爆震識(shí)別系統(tǒng)，并用燃燒測(cè)試實(shí)驗(yàn)對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和方法的可行性進(jìn)行分析和驗(yàn)證，取得良好效果。該方法克服了VDO 算法固定窗口的缺陷，使窗口寬度選擇更為準(zhǔn)確合理，減少了窗口寬度選擇上對(duì)工程經(jīng)驗(yàn)的依賴。
　　 基于爆震因子統(tǒng)計(jì)特性的爆

3、震識(shí)別方法以爆震事件的隨機(jī)性為基礎(chǔ)，通過D檢驗(yàn)，Lilliefors 檢驗(yàn)分析爆震因子概率分布特性發(fā)現(xiàn)：非爆震工況爆震因子樣本服從正態(tài)分布；爆震工況爆震因子樣本不服從正態(tài)分布；可通過跳度檢驗(yàn)異常值檢驗(yàn)手段剔除爆震工況樣本的異常值，使之服從正態(tài)分布，且剔除的異常值為工況中的爆震事件。爆震識(shí)別過程不需要閥值來判別爆震事件，從而避開了爆震閥值的選擇，通過對(duì)比不同窗口下的爆震強(qiáng)度，發(fā)現(xiàn)該算法對(duì)窗口寬度不敏感，從而降低了窗口寬度對(duì)爆震識(shí)別的影響，

4、降低了爆震識(shí)別對(duì)工程經(jīng)驗(yàn)的依賴。從實(shí)驗(yàn)分析來看，該算法可以很好的檢測(cè)工況中的爆震事件，使爆震因子的應(yīng)用更為合理。
　　 基于燃燒高頻振動(dòng)信號(hào)時(shí)間序列模型的爆震識(shí)別方法將系統(tǒng)識(shí)別的概念引入爆震檢測(cè)中，形成了一種給定置信度的爆震閥值，雖以之判別爆震事件仍不具備絕對(duì)性，卻可以確定誤判的概率。分析中以燃燒高頻信號(hào)為系統(tǒng)輸出，構(gòu)建系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型，則燃燒信號(hào)的變化表現(xiàn)為系統(tǒng)模型參數(shù)的變化。本次分析中選擇缸壓峰值前后100、150個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)作為爆

5、震窗口，用隨機(jī)選擇的一系列爆震窗口內(nèi)高頻振動(dòng)信號(hào)構(gòu)建時(shí)間序列模型，并以模型參數(shù)向量均值的馬氏距離為爆震識(shí)別標(biāo)識(shí)。
　　 采用蒙特卡洛方法處理非爆震工況數(shù)據(jù)，確定了置信度為99％的爆震閥值。該方法可以控制爆震閥值的置信度，確定被爆震事件被誤判的概率，爆震和非爆震工況的馬氏距離遠(yuǎn)離爆震閥值，爆震識(shí)別清晰明顯，另外，由于時(shí)間序列分析中不需要曲軸轉(zhuǎn)角信號(hào)，使燃燒測(cè)試實(shí)驗(yàn)更為簡(jiǎn)單方便。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果來看，三種方法均可合理的進(jìn)行爆震事件識(shí)別和工