本文關(guān)鍵詞：船艇柴油發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)

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【摘要】：柴油發(fā)動(dòng)機(jī)具有節(jié)油性好、工作穩(wěn)定、持續(xù)耐久、輸出功率大、排氣污染小等一系列優(yōu)點(diǎn),在各型船艇上得到了廣泛的應(yīng)用。本航海單位的船艇需要頻繁遂行補(bǔ)給、護(hù)航及警戒任務(wù),而船艇大量裝備使用柴油發(fā)動(dòng)機(jī),尤其以鎮(zhèn)柴2330型號(hào)的柴油機(jī)居多。因任務(wù)密集,使用頻率較高,其中柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的故障率也驟然上升。對(duì)柴油機(jī)故障的預(yù)判與診斷處置要求越來越高。由于船艇需要長(zhǎng)期保持良好戰(zhàn)備狀態(tài),不能頻繁的拆解其柴油機(jī)來診斷,所以需要在線的故障診斷和檢測(cè)技術(shù)。故本文研究了基于虛擬儀器的故障診斷系統(tǒng),以提高柴油發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷的直觀性及實(shí)用性。本文針對(duì)我部門船艇裝備率較高的鎮(zhèn)柴2330型柴油發(fā)動(dòng)機(jī)為研究對(duì)象,以此類型柴油機(jī)常見故障為基本類型,將虛擬儀器技術(shù)用于柴油機(jī)故障診斷系統(tǒng)的信號(hào)采集、頻時(shí)域分析、小波分析和數(shù)據(jù)庫(kù)管理等方面,并采用基于模糊聚類的方法展開故障識(shí)別方面的應(yīng)用研究。本文主要的研究工作如下：1)分析柴油發(fā)動(dòng)機(jī)故障機(jī)理及特征；2)對(duì)故障診斷系統(tǒng)進(jìn)行總體設(shè)計(jì)；采用小波分析技術(shù)對(duì)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)故障機(jī)理及特征展開分析,遵從簡(jiǎn)單、實(shí)用、精確、高效的原則,進(jìn)一步對(duì)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷系統(tǒng)的軟硬件部分進(jìn)行總體設(shè)計(jì)。3)對(duì)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)綜合性能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)與分析；建立起綜合監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的內(nèi)容主要是,對(duì)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、缸套-活塞磨損故障診斷系統(tǒng)、失火故障診斷系統(tǒng)以及燃油噴射故障診斷系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計(jì)與分析。4)基于模糊聚類分析的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷方法及應(yīng)用�？紤]到柴油機(jī)工況故障類別往往難以準(zhǔn)確掌握,采用模糊聚類的處理方法比較適宜。本文主要采用模糊聚類算法對(duì)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行故障診斷。結(jié)合13個(gè)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的工況點(diǎn)信息,采用本文研究的模糊聚類方法,可以診斷出故障類型及原因。最后,本文針對(duì)鎮(zhèn)柴2330的常見故障問題,采用本文提出故障診斷方法進(jìn)行應(yīng)用分析,能夠清楚地診斷出故障類型。試驗(yàn)表明該系統(tǒng)具有一定的診斷效果及應(yīng)用價(jià)值。
【關(guān)鍵詞】：柴油發(fā)動(dòng)機(jī) labView 小波分析 故障診斷 模糊聚類方法
【學(xué)位授予單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：U672.74
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 1 緒論8-14
• 1.1 論文的研究背景和意義8
• 1.2 國(guó)內(nèi)外柴油發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷的現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢(shì)8-10
• 1.3 故障診斷的目的和意義10-11
• 1.4 本文研究的主要內(nèi)容11-12
• 1.5 本章小結(jié)12-14
• 2 柴油發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷技術(shù)14-22
• 2.1 故障診斷的基本概念14-15
• 2.2 柴油發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷技術(shù)分析15-19
• 2.2.1 柴油發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷的流程15-16
• 2.2.2 采集與處理信號(hào)的技術(shù)16-17
• 2.2.3 故障特征及其特征值的提取方法17-18
• 2.2.4 設(shè)備狀態(tài)分析與故障診斷方法18-19
• 2.3 虛擬儀器及其開發(fā)19-21
• 2.3.1 虛擬儀器概念19-20
• 2.3.2 LabVIEW語(yǔ)言20-21
• 2.4 本章小結(jié)21-22
• 3 柴油發(fā)動(dòng)機(jī)故障機(jī)理及特征分析22-36
• 3.1 柴油發(fā)動(dòng)機(jī)基本結(jié)構(gòu)22-23
• 3.2 柴油發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力分析23-27
• 3.2.1 柴油機(jī)活塞機(jī)構(gòu)動(dòng)力分析24-25
• 3.2.2 曲柄連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)過程中的受力分析25
• 3.2.3 配氣機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)過程中的受力分析25-27
• 3.3 柴油發(fā)動(dòng)機(jī)故障的特征分析27-35
• 3.3.1 小波變換理論28-30
• 3.3.2 小波變換在LabVIEW中的實(shí)現(xiàn)30-31
• 3.3.3 小波降噪31-32
• 3.3.4 柴油發(fā)動(dòng)機(jī)故障信號(hào)的特征值提取32-35
• 3.4 本章小結(jié)35-36
• 4 柴油發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)36-48
• 4.1 總體結(jié)構(gòu)36-37
• 4.2 故障診斷系統(tǒng)的參數(shù)確定37-39
• 4.3 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)39-44
• 4.3.1 硬件設(shè)計(jì)39-44
• 4.3.2 信號(hào)存儲(chǔ)及數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)44
• 4.4 虛擬儀器軟件平臺(tái)設(shè)計(jì)44-47
• 4.4.1 功能模塊分析45-46
• 4.4.2 主程序設(shè)計(jì)46-47
• 4.5 本章小結(jié)47-48
• 5 柴油發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷分系統(tǒng)設(shè)計(jì)48-58
• 5.1 柴油發(fā)動(dòng)機(jī)綜合性能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)48-50
• 5.1.1 無(wú)負(fù)載測(cè)功的實(shí)現(xiàn)48-49
• 5.1.2 綜合性能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)49-50
• 5.2 基于機(jī)身振動(dòng)信號(hào)的缸套-活塞磨損故障診斷設(shè)計(jì)50-52
• 5.2.1 缸套-活塞磨損故障診斷原理50
• 5.2.2 缸套-活塞磨損故障診斷設(shè)計(jì)50-52
• 5.3 基于缸蓋振動(dòng)信號(hào)的失火故障診斷設(shè)計(jì)52-54
• 5.4 基于燃油壓力信號(hào)的燃油噴射故障診斷設(shè)計(jì)54-57
• 5.5 本章小結(jié)57-58
• 6 基于模糊聚類分析的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷58-64
• 6.1 模糊聚類理論58
• 6.2 模糊C均值聚類算法58-61
• 6.3 柴油發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷案例分析61-63
• 6.4 本章小結(jié)63-64
• 7 總結(jié)與展望64-66
• 7.1 論文總結(jié)64
• 7.2 論文的不足與展望64-66
• 致謝66-68
• 參考文獻(xiàn)68-70

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