船用柴油机冗余CANopen过程数据对象可调度性与一致性问题研究

针对热冗余通讯在增加船用柴油机电子管理系统通讯可靠性时,默认及冗余总线在不同的抖动下存在数据接收方无法接收两路CAN总线报文的问题,提出以时间戳报文统一系统内所有节点的时间信息,以X+n/Y×TInhibit的偏移量作为异步通讯周期发送的起始时间,以X/Y×TInhibit为时间窗长度,将所有过程数据对象(PDOs)放入不同的时间窗内发送,降低瞬时负荷率,增强可调度性;提出最大延迟时间检测方法,提高两路数据的一致性。通过试验对比冗余CANopen的两种传输模式,结果表明,该方法能有效提高数据的可调度性和一致性。     

柴油机典型故障与燃烧参数相关性仿真研究

柴油机燃烧过程复杂,影响因素众多,故障隔离存在较大困难。基于AVL BOOST软件搭建了某大功率柴油机仿真模型,对其典型故障进行仿真,探究燃烧参数在不同故障模式下的变化规律。基于仿真结果对故障模式与燃烧参数的相关性进行研究,得出了不同典型故障与燃烧参数的相关性矩阵,并经试验验证,可作为故障隔离的依据。     

基于压力信号的船用柴油机共轨系统高压油泵典型故障诊断研究

基于AMESim液力仿真平台搭建高压油泵仿真模型,对2种高压油泵典型故障进行仿真分析。采用小波变换方法将压力信号分解为低频波动信号和高频脉动信号,提取高频脉动信号无量纲参数波形因子为故障特征,建立高压油泵故障诊断模型。结合仿真和柴油机台架试验的高压油泵故障数据,验证了该诊断方法的有效性。     

船用柴油机蓄压式电控喷油器计量特性数字孪生才型研究

为实时准确地观测电控喷油器的喷油量,实现喷油过程的闭环控制,针对某船用柴油机蓄压式电控喷油器结构特征,根据其燃油流动过程和蓄压腔压力变化规律,利用理论机理计算与神经网络修正相结合的方法,建立了电控喷油器计量特性数字孪生模型。通过建立快速原型样机进行在线试验验证,对比喷油器计量特性数字孪生模型观测值与平台实测值。试验结果表明:当电控喷油器每循环喷油量大于1000 mm³时,喷油量计算误差在3%以内;当每循环喷油量小于1000 mm³时,喷油量计算误差在10%以内。     

基于参数优化VMD和散布熵的高压油泵故障诊断

针对现有基于时域特征的高压油泵故障诊断准确率低的问题,笔者提出一种参数优化变分模态分解(VMD)算法和散布熵的特征提取方法,并采用支持向量机(SVM)进行故障诊断．首先,基于对高压油泵工作原理及典型故障的分析,利用AMESim平台搭建高压油泵仿真模型进行故障模拟和信号采集．然后,针对VMD效果受限于分解个数和惩罚因子选取的问题,采用改进灰狼优化(IGWO)算法对VMD进行参数寻优．通过计算各模态的散布熵值形成故障特征向量,最后,采用SVM对故障特征向量进行训练和诊断,实现高压油泵的故障诊断．该方法的故障诊断准确率可达到95%以上,能有效地实现高压油泵故障诊断．     

基于概率神经网络的船用柴油机共轨系统限流阀故障诊断研究

基于船用柴油机高压共轨系统工作原理分析限流阀失效模式,利用AMESim液力仿真平台搭建共轨系统模型,通过仿真分析得出限流阀在3种典型故障模式下的故障特征。建立概率神经网络对限流阀故障进行诊断,结合试验与仿真数据完成网络训练和验证。结果表明:采用概率神经网络可有效地实现限流阀故障诊断。