基于模糊诊断算法的柴油机故障诊断技术研究

论文题目: 基于模糊诊断算法的柴油机故障诊断技术研究

论文类型: 硕士论文

论文专业: 动力机械及工程

作者: 从胜辉

导师: 苏万华

关键词: 模糊故障诊断,数理统计,数据总线,电磁兼容,软件设计

文献来源: 天津大学

发表年度: 2005

论文摘要: 柴油机作为一种重要的动力机械,广泛应用于各个行业,在国民经济和日常生活中起着举足轻重的作用。柴油机集往复、回转、冲击等运动部件于一体,具有结构复杂、工作条件恶劣、运用负荷范围大的特点。对柴油机的状态进行追踪并进行故障诊断可以有效提高柴油机运行效益。本文针对这种需求,提出了基于模糊故障诊断技术的柴油机故障诊断方法,并研究开发了柴油机状态智能跟踪及故障诊断系统。柴油机故障种类繁多,故障现象模糊,并且故障原因与故障征兆之间的关系错综复杂,简单的故障诊断专家系统不能满足其准确故障诊断的要求。模糊故障诊断技术通过模拟人的思维方式,可以有效解决复杂系统的故障征兆与故障原因之间的模糊关系,实现故障的准确诊断。通过采集缸内压力数据,求解内燃机燃烧放热模型数学方程,提取出了表征柴油机工作状态本质信息的特征参数。引入了数理统计的方法,分析各参数分布特性,确定了柴油机的故障征兆隶属函数,即柴油机各故障征兆的强化程度。利用专家经验知识与试验数据统计分析相结合的方法建立了柴油机模糊故障诊断矩阵。并通过人为设置故障的方法对模糊诊断模型进行了标定,最终实现了基于模糊诊断算法的柴油机故障诊断。系统硬件采用基于PC104数据总线的嵌入式工业组件模块设计,满足电磁兼容性能国家标准;软件采用面向对象的软件设计方法开发,便于维护和升级。整个系统使用方便,在恶劣环境下运行可靠、稳定。地面数据分析管理系统主要进行数据传输、数据可视化分析、故障诊断、修程管理、状态趋势跟踪等功能,可以实现对柴油机维修、质量的综合管理。

论文目录:

摘要

Abstract

第一章绪论

1.1 引言

1.2 内燃机故障诊断技术概述

1.3 模糊故障诊断方法

1.4 本学位论文的主要工作及论文内容

第二章柴油机状态智能跟踪与故障诊断系统软硬件设计与实现

2.1 柴油机状态智能跟踪与故障诊断系统总体方案设计

2.1.1 工作原理

2.1.2 方案设计及功能

2.2 柴油机状态智能跟踪与故障诊断系统硬件选型、开发及标定

2.2.1 CPU、采集卡的选型及功能开发

2.2.2 硬件系统开发

2.2.3 传感器的选型及标定

2.2.4 系统电磁兼容性设计

2.3 柴油机状态智能跟踪与故障诊断系统软件设计与实现

2.3.1 便携式故障诊断仪软件系统设计

2.3.2 地面数据分析管理系统软件设计

2.4 本章小结

第三章模糊故障诊断方法

3.1 模糊数学原理

3.2 模糊故障诊断原理

3.3 故障诊断的模糊摸型

3.4 故障诊断算法及故障原因的确定

3.5 柴油机应用模糊故障诊断技术要点分析

第四章基于柴油机工作过程参数的模糊故障诊断

4.1 柴油机工作过程分析及特征参数提取

4.2 柴油机常见故障机理分析

4.3 柴油机故障征兆集合与故障原因集合的建立

4.4 柴油机模糊故障诊断技术实现

4.4.1 模糊故障诊断流程

4.4.2 基于数理统计分布的特征参数隶属度的确定

4.4.3 基于数理统计、理论分析和专家知识的故障诊断矩阵的确定

4.4.4 故障原因确定

4.5 柴油机工作状态跟踪

4.6 模糊故障诊断方法应用效果

第五章全文总结及工作展望

5.1 全文总结

5.2 工作展望

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

致谢

发布时间: 2007-04-17

参考文献

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[3].基于信息融合的柴油机故障诊断技术研究[D]. 由丽媛.大连海事大学2012
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[6].基于EMD分解的柴油机故障诊断技术研究[D]. 王醇涛.江苏科技大学2010

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