基于小波和SVM的發(fā)動機故障診斷方法及應(yīng)用.pdf

1、發(fā)動機屬于往復(fù)式動力機械，廣泛應(yīng)用于工業(yè)及交通運輸，隨著現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，發(fā)動機故障診斷也日趨重要。本文以東風(fēng)EQ6100型汽油發(fā)動機為研究對象，通過實驗采集發(fā)動機缸體正常、活塞敲缸、曲軸軸承異響以及活塞銷異響四種模式下的振動信號，研究小波理論和支持向量機（SVM）理論，提出小波能量商和及小波包-SVM診斷方法，應(yīng)用于發(fā)動機多種不同故障的識別與分類，取得了較好的效果。主要包括以下內(nèi)容： (1)分析發(fā)動機曲柄連桿機構(gòu)的動力性，探討

2、導(dǎo)致發(fā)動機缸體振動的主要激勵源和振動傳播的路徑。 (2)介紹了發(fā)動機振動信號的獲取過程。發(fā)動機故障缸為5缸，為得到準(zhǔn)確反映發(fā)動機故障的振動信號，選擇5缸缸蓋表面為正常信號測點，5缸缸體中部為活塞敲缸和活塞銷異響故障信號的測點，5缸缸體下部為曲軸軸承異響故障信號的測點，采集發(fā)動機振動信號，采樣頻率為16kHz，數(shù)據(jù)長度為8192點，轉(zhuǎn)速為2000r/min。 (3)通過對試驗信號進行幅值域、時域、頻域分析，觀察發(fā)動機振動信號的

3、特征，發(fā)現(xiàn)振動信號能量具有明顯的階躍性特征。 (4)通過分析斷火處理對發(fā)動機振動的影響，基于小波包分解，構(gòu)造無量綱指標(biāo)——小波能量商，對發(fā)動機不同模式下的振動信號進行診斷，結(jié)果表明，小波能量商可以定量地分析發(fā)動機斷火前后，其振動信號能量變化（增加或衰減）的程度，有效地識別并區(qū)分不同故障，達(dá)到較好的診斷效果。 (5)提出小波包-SVM的分析方法，利用小波包提取信號的能量特征，作為SVM輸入矢量，通過訓(xùn)練，使SVM具有診斷分類能