基于EMD的Hilbert变换的柴油机气缸套磨损故障诊断,该文是关于气缸论文范文，为你的论文写作提供相关论文资料参考。
气缸论文参考文献：
摘 要：为准确地对柴油机进行状态监测和故障诊断,运用基于经验模态分解（Empirical Mode Decomposition,EMD）的Hilbert变换,对船用低速柴油机缸盖振动加速度信号进行分析.改变柴油机的转矩和转速,测量各工况下缸盖的振动信号,并对其进行分析；将柴油机的6个缸分为3组,分别采用3种不同性能的气缸油,让柴油机在额定工况下连续运转,测取活塞环与气缸套在不同间隙时的缸盖振动信号.结果表明,当转矩和转速同时增大时,振动加速度信号特征频带变化不大,但能量相应增加；当转矩和转速保持不变,活塞环与气缸套间隙增大时,振动加速度信号特征频带发生改变,并且能量增大.与快速傅里叶变换（Fast Fourier Tranorm, FFT）法及功率密度谱法的对比表明,基于EMD的Hilbert变换可以有效处理缸盖的振动信号,并可以运用到气缸套磨损故障的诊断中.
关键词：经验模态分解（EMD）； Hilbert变换； 柴油机； 振动； 故障诊断； 气缸套； 磨损
中图分类号： U664.121.1；TP277文献标志码： A
基金项目： 上海高等教育内涵建设工程（“085”工程）（1-3-1）；上海高校“船舶与海洋工程”一流学科建设项目；上海海事大学校基金（20130447）；上海海事大学研究生学术新人培育计划（GK2013038）
作者简介：
江国和（1963—）,男,江西都昌人,教授,博导,博士,研究方向为动力机械振动噪声控制,（E-mail）ghjiang@shmtu.edu.cn
0引言
船用柴油机是一种结构复杂的往复机械,缸盖表面振动是内部各种激励力共同作用的结果,振动信号呈现非平稳、非线性特征,必须使用先进的信号处理方法,才能更准确地对柴油机进行状态监测和故障诊断.[1]传统的气缸磨损试验法是人为加工活塞环产生不同的缸壁间隙,无法准确地反映气缸的真实磨损状况,且试验大多集中在小型柴油机的诊断,所得结论不适用于大型船用低速柴油机.常用于柴油机缸盖振动信号分析的方法有快速傅里叶变换（Fast Fourier Tranorm, FFT）法、短时傅里叶变换（Short Time Fourier Tranorm, STFT）法以及小波变换法等.在分析线性、平稳信号时,FFT具有良好的性能,但对于非线性、非平稳信号,由于FFT是在整个时间轴上的积分平均,信号的时间信息容易丢失.小波变换的实质是一种窗口大小固定、形状可变的FFT,其分析的准确性受小波基函数的影响较大,不能从根本上摆脱FFT的局限.[1-2]基于经验模态分解（Empirical Mode Decomposition,
EMD）的Hilbert变换是适合于分析非线性、非平稳信号的方法.[1-5]它的基本思想是通过EMD将信号分解成一系列的本征模函数（Intrinsic Mode Function,IMF）,得到的IMF是近似单频率成分的信号；对每个IMF进行Hilbert变换,最终得到Hilbert边际谱.
[6-7]由于优良的频率分辨率和时间分辨率,该方法已被用于气象学以及钢轨振动、地震波等分析中.[8-9]本文利用柴油机正常运转磨损试验,把基于EMD的Hilbert变换引入到柴油机气缸磨损状态监测中,并对影响气缸盖振动特性的因素进行分析.
4结论
针对传统气缸磨损振动监测试验无法准确地反映柴油机在实际工作中气缸内的磨损特征的不足,提出采用柴油机正常运转磨损试验得到柴油机气缸实际磨损状况.通过对不同间隙状况下柴油机缸盖振动信号的分析,得到缸壁间隙超过允许值0.26 mm时的缸盖振动特征（即在11.56 Hz处达到最大边际谱加速度值3.986 m/s2）,说明基于EMD的Hilbert方法可以有效地处理大型低速柴油机缸盖振动信号,并可运用到气缸磨损故障的诊断中.此外,通过对比可知,傅里叶频谱及功率谱密度谱线尖峰较多,不便于诊断,而边际谱谱线峰值明显,可以更清楚地表明缸壁间隙的变化,便于特征提取.因此,通过Hilbert变换的边际谱能够更加准确地提取缸盖振动信号的特征,提高对柴油机气缸磨损故障诊断的准确性.
参考文献：
[1]刘建敏, 李晓磊, 乔新勇, 等. 基于EMD和STFT柴油机缸盖振动信号时频分析[J]. 振动与噪声控制, 2013, 33（2）： 133-137.
[2]陈仁祥, 汤宝平, 吕中亮. 基于相关系数的EEMD转子振动信号降噪方法[J]. 振动、测试与诊断, 2012, 32（4）： 542-546.
[3]WEI Hongliang, LIAN Songliang. Vibration characterization analysis of rail induced by surface pits using Hilbert-Huang tranorm[C]// CISP 2010 Proc. 2010： 2476-2479.
[4]胡异丁, 任伟新, 杨栋, 等. 基于希尔伯特变换的非平稳调幅信号解调[J]. 振动与冲击, 2013, 32（10）： 181-183.
[5]褚福磊, 彭志科, 冯志鹏, 等. 机械故障诊断中的现代信号处理方法[M]. 北京： 科学出版社, 2009： 109-120.
[6]SINHA J, ELBHBAH K. A future possibility of vibration based condition monitoring of rotating machines[J]. Mech Systems & Signal Processing, 2013（34）： 231-240.
[7]操礼林, 李爱群, 邓扬, 等. 一种基于经验模式分解的结构损伤预警方法[J]. 振动、测试与诊断, 2012, 32（3）： 392-396.
[8]沈志熙, 黄席樾, 马笑潇. 基于EMD 和支持向量机的柴油机故障诊断[J]. 振动、测试与诊断, 2010, 30（1）： 19-22.
[9]JENA D P, PANIGRAHI S N, KUMAR R. Gear fault identification and localization using analytic welet tranorm of vibration signal[J]. Measurement, 2013（46）： 1115-1124.
[10]季少波. 柴油机缸盖振动加速度信号影响因素分析[J]. 振动与冲击, 2011, 30（2）： 258-262.
[11]周明华, 陈宝凤, 杨胜飞. 船用二冲程柴油机热工分析中的Δp与ΔH的应用[J]. 上海海事大学学报, 2006, 27（2）： 21-24.
[12]林新通, 詹玉龙, 周薛毅, 等. 支持向量机在柴油机废气涡轮增压器故障诊断中的应用[J]. 上海海事大学学报, 2012, 33（2）： 18-21.
[13]徐建飞. 喷射系统参数对电喷柴油机性能的影响[J]. 上海海事大学学报, 2011, 32（4）： 38-42.
[14]郭军武, 陈宝忠, 王士局. 模糊故障诊断在船舶柴油机换气系统中的应用[J]. 上海海事大学学报, 2009, 30（1）： 16-19.
（编辑赵勉）
结论：关于本文可作为气缸方面的大学硕士与本科毕业论文气缸论文开题报告范文和职称论文论文写作参考文献下载。
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