基于EMD-WVD振动谱时频图像SVM识别的内燃机故障诊断

为了充分提取基于内燃机振动信号形成的振动谱时频图像的二维时频信息,实现基于内燃机振动谱时频图像特征自动提取及识别,提出了一种基于EMD-WVD(EMD-Wign-er-Ville Distributions)振动谱时频图像SVM识别的内燃机故障诊断方法。该方法利用二进制小波对振动信号进行预处理,然后利用EMD-Wigner-Ville时频分布生成不同工况下振动信号的时频图像,并通过提取振动信号的EMD-WVD振动谱时频图像的不变矩特征形成诊断特征向量,利用一种基于类识别率排序的二叉树SVM分类器进行模式识别。在BF4L1011F型内燃机上进行了6种不同工况下气门故障模拟试验,诊断结果表明总体诊断正确率为98.57%。     

基于振动谱时频图像特征及SVM参数同步优化识别的内燃机故障诊断

为实现内燃机振动谱时频图像特征的自动提取及识别,提出了一种基于振动谱时频图像特征优选及SVM(support vector machine)同步优化识别的内燃机故障诊断新方法.该方法首先采用小波包生成内燃机振动谱时频相平面图,然后从内燃机振动谱图像的形状特征、灰度统计特征和纹理特征来提取特征参数,最后将支持向量机引入内燃机振动谱图像识别中,并针对机械振动谱图像特征参数优选问题,以及SVM的核函数及核函数参数选择问题,提出了基于免疫克隆选择机理的特征选择和SVM参数同步优化算法.内燃机故障诊断实例表明,所提方法故障分类准确率达到了98.92%,验证了该方法的有效性.该方法为实现内燃机振动谱图像特征的自动提取及识别探索了一条新途径.     

利用转速波动信号诊断内燃机失火故障的研究

提出了利用转速波动信号诊断内燃机失火故障的3种方法,包括诊断模型方法(1)、波形分析方法(2)和多特征综合方法(3).重点介绍了第3种方法,选取前2种方法中提取的多种无量纲特征参数,利用模糊模式识别技术进行信息融合,首先快速识别整机有无失火故障,然后在有必要时再进行故障气缸的定位.试验结果表明,该方法充分利用了多种诊断特征参数的信息互补性,提高了诊断效率和识别正确率,并能满足在线监测和实时诊断的要求.     

基于遗传算法优化支持向量机的船用柴油机气门漏气故障智能诊断方法

针对船用柴油机气阀漏气故障的问题,提出一种结合遗传算法（genetic algorithm,GA）与支持向量机（support vector machine,SVM）的船舶柴油机气阀漏气振动诊断方法,称之为遗传算法优化支持向量机（GA-SVM）。通过分析静态与动态工况下的缸盖振动信号,提取训练SVM特征参数,利用GA-SVM的惩罚因子与核函数参数对故障进行识别。试验结果表明,GA-SVM方法完善了SVM参数选取方法,可有效识别柴油机气门漏气故障。优化后的整体故障诊断准确率为99.333%,相比于未优化前的测试集,故障诊断正确率提高了约2%。     

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%。     

基于粗糙集理论的内燃机状态评估指标体系构建

针对内燃机用于状态评估的特征参数指标体系缺乏相对客观的标准,研究以数据挖掘技术为基础的内燃机状态评估指标体系构建。基于粗糙集理论提出运用信息熵对内燃机的状态评估特征参数进行约简,进行了相应的算法设计与实现,建立了一个相对合理的内燃机状态评估指标体系。     

应用轴系扭振特性的内燃机工作状态研究

应用扭振理论分析扭振参数与内燃机工作状态之间的因果关系,说明利用扭振特征能诊断内燃机的工作状态,从实际测试和理论仿真的结果证明了能够运用扭振特征参数诊断内燃机的工作状态。并对分析扭振参数的两种方法进行了比较,说明了引进合理的分析参数的方法对诊断效果更加明显。应用轴系扭振特性诊断内燃机工作状态是一种有效的,新的诊断技术。     

尺度--小波能量谱在内燃机故障诊断中的应用

为了对内燃机气门及活塞-连杆组故障进行有效地诊断,通过试验测取内燃机在不同故障下的振动信号,利用连续小波变换得到信号在尺度上的平均能量分布,即信号的平均尺度-小波能量谱.根据不同故障下振动信号在尺度上的能量分布差异,提出了基于尺度-小波能量的标准特征向量,并以此作为标准,结合欧氏距离方法,对待检故障信号进行诊断,定量判断出了内燃机的故障类型,取得了很好的结果,该方法为内燃机故障诊断提供了一种有效途径.     

利用转速波动信号诊断内燃机失火故障的研究(3)——多特征综合方法

提出了利用转速波动信号诊断内燃机失火故障的 3种方法 ,包括诊断模型方法 (1)、波形分析方法(2 )和多特征综合方法 (3)。重点介绍了第 3种方法 ,选取前 2种方法中提取的多种无量纲特征参数 ,利用模糊模式识别技术进行信息融合 ,首先快速识别整机有无失火故障 ,然后在有必要时再进行故障气缸的定位。试验结果表明 ,该方法充分利用了多种诊断特征参数的信息互补性 ,提高了诊断效率和识别正确率 ,并能满足在线监测和实时诊断的要求     

利用转速波动信号诊断内燃机失火故障的研究（3）： 多特征综合方法

提出了利用转速波动信号诊断内燃机失火故障的3种方法,包括诊断模型方法（1）、波形分析方法（2）和多特征综合方法（3）。重点介绍了第3种方法,选取前2种方法中提取的多种无量纲特征参数,利用模糊模式识别技术进行信息融合,首先快速识别整机有无火故障,然后在有必要时再进行故障气缸的定位。试验结果表明,该方法充分利用了多种诊断特征参数的信息互补性,提高了诊断效率和识别正确率,并能满足在线监测和实时诊断的要求。     

基于气缸盖振动信号的柴油机故障诊断研究

在3110柴油机的1号缸上进行了气门间隙变化、断油等故障的模拟试验研究.分别在正常情况及各故障情况下测取了缸盖振动信号,对信号进行时域分段,分别用时域、频域及小波分析方法对信号进行了分析,提出了故障时频特征的提取方法,并用模糊聚类方法进行了分类分析.对正常情况(气门间隙0.3 mm)、断油故障、气门间隙过小(0.1 mm) 、气门间隙过大(0.9 mm)等4种情况的80组数据的分析结果表明,大部分数据分类效果较理想,错误率仅为6.25 %, 断油故障数据分类完全正确.对进气门间隙为0.1 mm、0.3 mm、0.9 mm的3种工况的60组数据进行了模糊聚类分析,取进气门落座信号,用绝对值均值、有效值及峰值作为特征值,分类结果完全正确.     

大流量抽汽工况下汽轮机运行方式综合优化策略

针对混合阀方式运行的东汽(东方汽轮机有限公司,"简称东汽")超临界600 MW机组,提出了一种在大流量抽汽工况下的进汽方式综合优化策略。首先,针对机组低负荷三阀节流问题,将机组高调门进汽方式改为正常顺序阀模式;然后,针对机组以负荷为自变量的滑压运行曲线的弊端,设计了考虑抽汽量和抽汽位置的三维滑压运行方案;最后,给出了机组DEH阀门管理中没有切换功能条件下的配汽规律实现策略,形成了多抽汽参数进行实时修正的三维滑压曲线的二维DCS实现策略。实际应用效果验证了该综合优化策略的有效性及推广价值。     

船用低速柴油机电控喷油器多参数优化匹配

为了更好地优化电控喷油器性能,笔者基于自主设计的一种船用低速机电控喷油器结构,借助AMESim 软件搭建了电控喷油器的仿真模型,利用专用试验平台试验验证了模型的准确性。随后通过开展各结构参数对电控喷油器性能影响灵敏度量化分析,筛选出对电控喷油器性能影响较大的结构参数,并采用正交试验和遗传算法两种优化法相结合的数值模拟方法,以提高电控喷油器针阀响应速率为目标,对电控喷油器开展了参数优化匹配,得到了关键结构参数对电控喷油器针阀动态响应特性的影响权重和最佳参数组合。结果表明：出油量孔直径是对针阀响应特性影响权重最大的结构参数,控制活塞直径和进油量孔直径次之,而控制腔容积和针阀弹簧预紧力 影响相对较小;应用正交试验法优化后,与原参数方案相比,参数优化后针阀上升时间缩短了1ms,针阀下降时间缩短了1.4ms;通过应用遗传算法优化,相比于原参数方案,参数优化后电控喷油器针阀响应特性明显改善,针阀上升时间下降了40.9%,针阀下降时间缩短了29.1%。     

发动机台架实验中喷油器针阀升程的调节方法及应用

针阀升程是柴油机燃油系统的重要参数。通常，针阀升程是用位移传感器和显示器进行测量和显示，并同时测定泵端和嘴端压力等参数，计算其喷油规律，从而综合分析针阀升程对柴油机性能的影响。由于上述测试一般不在台架试验中进行，因而测试结果是间接的。本文提出一种在柴油机台架试验中直接调节针阀升程的方法，从而确定某种机型合适的针阀升程参数。此方法在某厂175型单缸柴油机与喷油器匹配的实验中得以应用，在用台架试验确定喷油器设计参数方面进行了探索。     

基于灰色系统GM(1,1)模型的柴油机热工参数预测研究

柴油机热工参数预测是柴油机故障诊断研究的重要方向,对于实现柴油机的视情维修具有重要意义。提出基于灰色系统GM(1,1)模型的柴油机热工参数预测方法,在柴油机小样本热工数据基础上建立预测模型,并利用新陈代谢法实时更新建模数据,以提高样本数据的利用效率和预测精度。基于上柴SC5D122D型柴油机实验台模拟气缸排气阀间隙的劣化过程,同步检测相关热工参数获得数据样本,对预测模型进行效果验证。结果表明,该预测方法具有建模数据量小,预测接近度高,计算简单等优点。     

基于集对分析动态加权法的XLPE绝缘老化状态评估

针对现有XLPE电缆绝缘老化状态评估方法缺乏综合性评估和可靠性差的问题,通过综合试验数据分析,提出一种基于集对分析动态加权法的电缆绝缘老化状态评估方法。首先为统一计算评估体系中各指标参量的相对观测值,提出了"等价失效值"的概念,然后利用集对分析法求解各参量与状态等级之间的联系度,最后引入动态加权函数求解各性能指标与状态等级的总体联系度以获取评估结果。实例分析表明,所提方法在电缆绝缘老化状态评估上综合性强、可靠性高且简洁有效;所构造的绝缘老化规律曲线能够较好地反映该区域电缆绝缘老化情况,可为该区域现役电缆运维及电网改造提供指导。     

基于长短时记忆网络融合SCADA数据的风电齿轮箱状态监测

针对不具有时间记忆能力的机器学习方法融合风电机组数据采集与监控系统(SCADA)的时序数据而导致风电齿轮箱状态预测精度不高的问题,提出基于长短时记忆(LSTM)网络融合SCADA数据的风电齿轮箱状态预测模型。选择能表征风电齿轮箱运行状态的某个监测量作为模型的输出量,基于灰色关联度选择与该监测量关联密切的SCADA参数作为预测模型的输入量;使用正常状态下的SCADA数据训练LSTM预测模型,得出预测值和残差,通过3σ准则计算出上下预警阈值,用于风电齿轮箱状态监测和故障预警。某风电场风电齿轮箱的SCADA数据验证表明所提出的方法能有效预警风电齿轮箱故障。     

天然气分布式能源热力系统性能评价测试方法

为科学客观地评价天然气分布式能源系统,提出了一种天然气分布式能源热力系统的性能评价测试方法。通过界定测试边界,确定了热力系统的一类特征测试参数,并给出了各特征参数的测量不确定度、测量原理及测试方法,推导出机组的热效率、热耗率,系统的输出热/冷量、一次能源利用率、相对节能率和热电比等各性能指标的计算方法。通过对某示范工程项目的现场测试,验证了该方法的科学性、可行性和测试结果的可信度。