基于振動(dòng)和噪聲的發(fā)動(dòng)機(jī)瞬時(shí)轉(zhuǎn)速測(cè)量的研究.pdf

1、轉(zhuǎn)速是發(fā)動(dòng)機(jī)綜合性能檢測(cè)的一個(gè)重要依據(jù)，它的測(cè)量也是發(fā)動(dòng)機(jī)研究的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。實(shí)際上，轉(zhuǎn)速的變化是有一定規(guī)律的，其波動(dòng)的轉(zhuǎn)速中蘊(yùn)含著非常豐富的信息，能夠綜合反映出發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)的運(yùn)行狀態(tài)。因此，對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)的檢修和故障診斷等行業(yè)，轉(zhuǎn)速的測(cè)量具有十分重大的實(shí)際意義。瞬時(shí)轉(zhuǎn)速可以為分析發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行過(guò)程中的實(shí)時(shí)參數(shù)提供可靠的依據(jù)且利用轉(zhuǎn)速信息可以對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率進(jìn)行估算，從而使其成為發(fā)動(dòng)機(jī)性能檢測(cè)、故障判斷的有效手段和工具。一些傳統(tǒng)的測(cè)量轉(zhuǎn)速的方法會(huì)

2、給測(cè)量過(guò)程帶來(lái)不便并存在著一些不可避免的缺陷，而發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)和表面噪聲信號(hào)中的相關(guān)信息十分豐富且振動(dòng)噪聲信號(hào)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(duì)振動(dòng)和噪聲信號(hào)的采集也越來(lái)越快速方便，故通過(guò)振動(dòng)和噪聲信號(hào)測(cè)量轉(zhuǎn)速的方法已經(jīng)在一定程度上取代了傳統(tǒng)的測(cè)量方法。
　　本文中選擇汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)和表面噪聲信號(hào)為研究對(duì)象來(lái)進(jìn)行轉(zhuǎn)速的測(cè)量，和以往的方法相比，該測(cè)量方法快速方便，適用于各種不同類型的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)，不需要考慮這些發(fā)

3、動(dòng)機(jī)的型號(hào)和內(nèi)部構(gòu)造，也不需要對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的部分零部件進(jìn)行拆分。針對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)和噪聲信號(hào)的有效采集和處理，本文設(shè)計(jì)了集濾波、電平轉(zhuǎn)換、放大、自動(dòng)增益控制于一體的信號(hào)調(diào)理電路板，通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明，該電路板能很好地采集振動(dòng)和噪聲信號(hào)，并且能夠?qū)υ嫉恼駝?dòng)和噪聲信號(hào)進(jìn)行有效地處理，為后面的數(shù)字信號(hào)處理與分析做了非常充分的準(zhǔn)備。
　　在大量閱讀國(guó)內(nèi)外相關(guān)參考文獻(xiàn)和信號(hào)處理相關(guān)書籍的基礎(chǔ)上，本文運(yùn)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(jìn)方法分別從振動(dòng)信號(hào)和表面噪聲信號(hào)準(zhǔn)確地提取基頻。其中小波分析能夠很好的對(duì)采集到的振動(dòng)信號(hào)和噪聲進(jìn)行去噪；相關(guān)分析有效地提高了信噪比，凸顯出周期信號(hào)的特征，進(jìn)一步抑制了噪聲；CZT變換可以只針對(duì)有意義的頻帶進(jìn)行局部分析，這不僅使頻率分辨率得到了很大的提高，同時(shí)也避免了大量的不必要的運(yùn)算，從而使得頻域內(nèi)的分析結(jié)果更快速精確。
　　本文通過(guò)MATLAB仿真分析和實(shí)車試驗(yàn)測(cè)試得出提取基頻的相對(duì)誤差在0.8％以內(nèi)，精確度很高，驗(yàn)證了新