模糊函数图像在柴油机气阀故障诊断中的应用研究

计算了柴油机气阀机构8种状态下的缸盖表面振动信号的模糊函数，将结果在频偏时延相平面上用灰度图表示出来，得到了一系列模糊函数图像。选取一部分模糊函数图像进行平均，得到了各种状态的标准模糊函数图像，再根据图像之间的欧氏距离、相似度和J-散度等6种指标对模糊函数图像进行分类，从而将气阀机构的故障诊断转换为模糊函数图像的分类识别。试验结果表明，利用模糊函数图像可以取得很好的诊断结果，6种指标中欧氏距离和相似度两种指标的抗干扰能力比较强，更适合于作为模糊函数图像的分类指标。图像平均可以有效地提高故障诊断的正确率。     

基于对称极坐标方法和图像识别的柴油机曲轴轴承故障诊断

采用对称极坐标方法,将振动信号的时域波形不经过时频分析,直接转换为镜面对称雪花图像,通过提取图像区域几何特征参数质心和方向角反映不同磨损故障程度,最后采用模糊C均值聚类方法进行分类识别。在EQ6BT5.9型柴油机上进行了四种不同磨损工况下曲轴轴承故障诊断试验,诊断实例表明总体诊断正确率为86%。     

时频分析与支持向量机在柴油机气阀故障诊断中的应用

用锥形核时频分布对柴油机气阀机构8种状态下的缸盖表面振动信号进行了时频分析,将时频分析结果用灰度图像显示出来。对时频图像进行归一化处理,然后采用支持向量机直接对归一化后的图像进行分类,从而将气阀机构的故障诊断转换为对时频图像的识别。试验结果表明,支持向量机不需要先对时频图像进行特征提取就可以取得比较好的分类效果。将多类分类问题分解为多个两类分类问题时,根据整体的分类效果对支持向量机进行参数优化可以得到更高的分类正确率。     

基于FCM和EO-SVM水轮机尾水管压力脉动特征识别

为有效识别水轮机尾水管压力脉动特征,提出了一种基于模糊C均值聚类、平衡优化器算法与支持向量机的识别方法。该方法首先采用平衡优化器算法优化SVM的惩罚因子和核函数以获得更好的SVM参数组合,构建EO-SVM识别模型以实现其在水轮机尾水管压力脉动特征识别中的应用。然后采用模糊C均值聚类算法将待分类的压力脉动特征进行初始聚类,将其分为四类,并依据聚类结果选择最靠近每类中心的样本作为EO-SVM模型的训练样本。将SVM和EO-SVM两种模型的识别分类结果进行比较,验证了所提EO-SVM模型的有效性。     

基于S变换的柴油机气阀机构故障诊断研究

采用S变换对柴油机气阀机构8种状态下的缸盖表面振动信号进行分析处理,得到一系列振动信号的时频图像。选取一部分时频图像组建得到各种状态的标准时频图像后,再根据测试图像和标准图像之间的欧氏距离、绝对值距离和相似度3种指标对测试图像进行识别分类,从而将气阀机构的故障诊断转换为时频图像的分类研究。试验结果表明,采用这一方法可以取得较好的诊断结果,对时频图像进行5次平均后,根据相似度和欧氏距离进行分类的正确识别率可以达到99．4％以上。     

基于时频谱图与图像分割的柴油机故障诊断

将图像分割理论引入柴油机故障诊断中,提出一种基于时频谱图、图像分割和模糊模式识别的柴油机故障诊断新方法.首先利用二进小波对柴油机缸盖振动信号进行预处理,然后用时频谱图对柴油机气门机构4种状态下的缸盖表面振动信号进行时频分析,并将谱图结果根据图像分割理论对其等高图进行分割,最后通过选取分割后图像的特征体质心位置、特征体面积、数目和熵作为特征参数,并利用模糊C均值聚类对图像进行分类识别.试验结果表明,新方法提取的振动信号图像几何特征与形状特征参数能充分反映柴油机气门工作状态的信息,对不同类型的气门故障均能正确诊断.     

基于小波-隐马尔可夫的波形异常扰动类型识别研究

针对波形异常扰动的识别问题,提出一种基于小波-隐马尔可夫的分类方法,利用小波变换提取波形异常扰动特征。波形异常扰动利用小波变换被分解成多分辨率小波域,其小波系数由HMM构建模型。基于此模型,结合最大似然实现波形异常扰动的分类识别,并在7 200 V配电线上的实际波形异常扰动数据进行分类,并通过后处理对结果进行调整。实验结果表明,该方法在电力工业的507个真实波形异常扰动事件分类的正确率为99％。     

基于灰度聚类的光伏红外热斑图像分割方法

针对光伏红外热斑检测问题，提出一种曲线拟合结合图像聚类的热斑红外图像处理方法。首先，将图像灰度变换处理后，采用高斯最小二乘拟合确定聚类中心点；然后，针对传统模糊C均值噪声鲁棒性较差的特点，加入邻域空间影响以及用核距离代替欧式距离的模糊C均值算法对热斑图像进行聚类；最后，根据拟合图进行灰度多阈值分割。实验结果表明：该方法能将光伏组件损坏程度进行量化，区域进行分层，抑制红外图像噪声，提高检测热斑效率的同时，分割准确率可达86%以上。     

基于知识规则挖掘的风电机组故障识别与解释性分析

针对传统风电机组故障识别方法精度难以保证且缺乏解释性的问题，提出一种以模糊规则分类系统为框架的风电机组故障识别与解释性分析方案。离线阶段通过启发式学习生成代表性故障规则，采用多种群量子进化算法实现故障规则寻优，提高对故障的识别精度；在线阶段定义近邻规则竞争策略，在此基础上提出基于故障规则后处理策略的故障解释性分析方案，实现潜在故障概率排序以及解释性的关键异常征兆表达。以兆瓦级风电机组常见的10种故障数据进行仿真分析。结果表明，所提方法可有效提高故障识别精度，同时提供可靠的故障解释性结果。     

基于广义尺度小波熵的电网传输电能 质量扰动信号分析

摘要： 提出了一种基于广义小波熵算法进行电网传输电能质量扰动信号分析和识别的算法。计算多个尺度下不同电能质量扰动信号的小波熵数值分布特点,给出了广义小波熵应用于电能质量分析的尺度选择特点以及分布规律,并结合支持向量机进行了不同电能质量扰动信号的识别与分类,达到了96％以上的分类正确率。     

清洁燃料F-T柴油在柴油机中应用的研究

煤和含碳资源通过F—T合成可以获得十六烷值高、硫和芳香烃含量极低的F—T柴油。综述了F—T柴油的特性及其对排放的影响,并就F—T柴油和常规柴油在柴油机中的燃烧和排放特性进行了比较。与常规柴油相比：F-T柴油的滞燃期缩短了约14％～30％,预混燃烧放热峰值较低,最高燃烧压力略低,法规排放和非法规有毒排放都得到了大幅度降低,其中NOx和PM分别平均降低了13％和26％。因此,F-T柴油是一种优秀的清洁代用燃料。最后指出了F—T柴油在发动机中应用时在润滑性能、低温性能和与浸油弹性体兼容性等方面存在的问题,并探讨了解决途径。     

柴油机缸内火焰辐射的新有效吸收系数模型

从零维区域法模型出发,得到了柴油机缸内辐射传热单区模型中壁面有效吸收系数新的计算式。试验结果比较表明：建立的新模型能更准确地计算缸壁所得的辐射热流量;壁面有效吸收系数是壁面黑度和火焰辐射系数的函数,并随壁面黑度的增大而增大,随火焰辐射系数的增大而减小。与新模型方法相比,传统方法的相对误差随壁面黑度的增大而减小,当壁面黑度为0．6时,最大相对误差达18．9%。     

采用双神经网络模型的柴油机燃油系统故障诊断研究

人工神经网络除了在模式识别中作为分类器应用之外，而且能够实现特征参数的提取。本文通过对柴油机燃油喷射系统的高压油管振动信号进行特征分析，提出了一种利用双人工神经网络模型进行柴油机故障诊断的方法。     

甲醇蒸发器在直喷式柴油机上的应用

本文介绍了在130单缸试验机上采用甲醇蒸发器掺烧甲醇的试验研究。结果表明,掺烧甲醇蒸气可回收部分排气废热。在中、高负荷下,甲醇掺烧比可达35～57.3%,热效率可提高7～17%。文中还给出甲醇蒸发器的布置及结构参数。并对掺烧甲醇后突出的工作粗暴问题,采取减小供油提前角对策,获得满意的效果。     

提高智能排气分析仪精度的研究

作者介绍了一种能够有效提高智能排放分析仪测量精度的新校准方法,并重点分析了用正交变换作最小二乘对标准气体的浓度取样点进行函数拟合,提供了一种能方便地在小型嵌入式系统中实现高精度校准的理论依据。试验结果表明,采用这一方法完全能达到±2%的精度,该方法具有一定实际推广意义。     

FAI缸内直喷二冲程汽油机低负荷燃烧特性的研究

初步试验研究了应用FAI喷射技术的缸内直喷二冲程汽油机低负荷工况下的燃烧特性。结果表明：FAI缸内直喷技术可以消除扫气短路造成的严重的HC排放和燃油浪费;对高残余废气率造成的低负荷燃烧不稳定现象,可通过采用进气旁通阀配合合适的喷油量和喷油相位控制来改善,此时发动机扭矩可通过喷油量和喷油相位控制而得到调节,但要将发动机扭矩控制到怠速工况,则需要更高的混合气浓度分层燃烧控制及燃烧系统的进一步改善。     

基于KPCA和PNN的高加系统故障诊断

提出了一种新的高加系统故障诊断方法。首先使用核主元分析方法进行特征提取,降低数据维数,既简化了诊断过程,又提高了故障诊断的精度。然后使用概率神经网络进行故障模式识别。该神经网络训练速度快,容易添加新的训练样本。最后将该方法川于某汽轮机组高加系统故障诊断中,取得了较好的诊断效果,表明该方法具有一定的工程实用价值。     

发动机缸体瞬态强度分析

针对发动机缸体结构复杂,工作过程中受到多种交变激振力作用的特点,建立了较详细的缸体瞬态强度分析有限元模型,模拟了缸体在发动机工作过程中的动态强度变化历程。得出：缸体与缸盖及变速器相连的紧固螺栓孔周围的整体应力水平较高,但随发动机工作负荷变化的波动量较小;缸体主轴承座周围动态应力和变形成分较高,且随发动机工作负荷变化的波动量较大;而缸体两侧壁的动态变形和应力与静态变形和应力水平较低。研究表明：在建模时考虑活塞和曲轴对缸体的接触作用,合理简化缸体结构,准确深入揭示工作过程中缸体的动态强度随时间的变化,为缸体动态结构强度设计提供可靠依据。     

JK80VNT增压器的开发研究

可变喷嘴涡轮调节技术是改善增压柴油机低速性能、降低柴油机排放的有效措施。本文对JK80VNT增压器进行了设计计算，将所设计的转叶式可变喷嘴涡轮增压器进行了涡轮性能试验，试验结果表明它能够有效地调节涡轮特性。并进行了可变喷嘴涡轮增压器与CA6106柴油机的匹配试验，将其结果与带放气阀增压器的试验结果进行了比较，结果表明CA6106柴油机高速油耗和整个外特性烟度都得到明显的改善。