汽油機(jī)爆震振動(dòng)特征提取及強(qiáng)度評(píng)價(jià)方法研究.pdf

1、爆震檢測(cè)是汽油發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火閉環(huán)控制的前提和基礎(chǔ)，爆震特征提取和強(qiáng)度評(píng)價(jià)是爆震檢測(cè)與控制的前提。強(qiáng)烈爆震導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)功率下降，油耗上升，氣缸過(guò)熱甚至損壞發(fā)動(dòng)機(jī)。但是，輕微爆震反而能改善發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性和效率。機(jī)體振動(dòng)法是目前最為常用的爆震檢測(cè)手段，但現(xiàn)有的爆震檢測(cè)方法只能粗略的檢測(cè)爆震，不能精細(xì)劃分爆震強(qiáng)度，難于實(shí)現(xiàn)爆震的精確控制。因此，及時(shí)有效的檢測(cè)爆震及判定爆震程度具有重要的理論意義和工程實(shí)用價(jià)值。
　　論文在研究小波變換、經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分

2、解、高階統(tǒng)計(jì)量理論、分形理論和數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)等非平穩(wěn)、非線性振動(dòng)信號(hào)特征提取方法的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)深入地開展了信號(hào)分析方法在發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)信號(hào)爆震特征提取和強(qiáng)度判定領(lǐng)域中的應(yīng)用研究，通過(guò)對(duì)測(cè)取信號(hào)的分析再處理，提取了表征發(fā)動(dòng)機(jī)爆震狀態(tài)的關(guān)鍵特征信息，實(shí)現(xiàn)了爆震檢測(cè)和強(qiáng)度判定。主要研究成果如下：
　　針對(duì)缸內(nèi)壓力高頻振蕩傳播方向的隨機(jī)性以及發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體結(jié)構(gòu)振動(dòng)的非線性，提出了融合多個(gè)方向振動(dòng)特性分析爆震特征的方法，深入分析了缸內(nèi)壓力振蕩對(duì)振動(dòng)信號(hào)

3、的影響規(guī)律，確定了對(duì)爆震最為敏感的振動(dòng)方向。
　　在深入研究EEMD和WPT基本原理和算法的基礎(chǔ)上，針對(duì)爆震振動(dòng)信號(hào)時(shí)頻特性，結(jié)合EEMD濾波、WPT去噪的技術(shù)特點(diǎn)，提出了基于EEMD和WPT協(xié)同的爆震振動(dòng)信號(hào)特征提取方法，克服了小波包分解頻率成分無(wú)物理意義和IMF分量頻帶成分過(guò)寬的問(wèn)題。提取了爆震特征子頻帶，通過(guò)局部能量分析提出爆震強(qiáng)度計(jì)算方法，能夠有效地檢測(cè)爆震并判定其強(qiáng)度。
　　發(fā)動(dòng)機(jī)處在不同強(qiáng)度爆震狀態(tài)時(shí)，振動(dòng)信號(hào)的

4、非高斯成分在雙頻域內(nèi)的分布強(qiáng)度與形態(tài)均不相同。通過(guò)對(duì)不同爆震強(qiáng)度振動(dòng)信號(hào)的雙譜特性分析，并利用雙譜主對(duì)角切片和奇異值分解對(duì)雙譜進(jìn)行降維處理，有效實(shí)現(xiàn)了爆震特征提取和強(qiáng)度評(píng)價(jià)。
　　在研究分形理論的基礎(chǔ)上，探討了盒維數(shù)和廣義維數(shù)的計(jì)算方法。研究了單重分形和多重分形在爆震檢測(cè)中的應(yīng)用，對(duì)比了單重分形和多重分形檢測(cè)爆震的優(yōu)勢(shì)與不足。
　　為全面準(zhǔn)確地識(shí)別爆震及其強(qiáng)度，提出了基于多域聯(lián)合技術(shù)的特征提取方法：包括具有雙重消噪能力的小波