基于VMD-PWVD的内燃机振动信号时频分析方法

针对Wigner-Ville分布(WVD)在分析多分量信号时交叉干扰项与时频聚集性相互矛盾的问题,提出一种基于变分模态分解的伪魏格纳分布法(VMD-PWVD),以抑制WVD分布中的交叉项。该方法首先对信号进行VMD分解,将信号在频域上进行剖分,得到一组相互独立的具有不同频率的固有模态函数(IMF)分量,然后对每个IMF分量进行PWVD分析,最后把各个IMF分量的PWVD分析结果线性叠加,重构原始信号的时频分布。仿真结果表明,该方法在有效地从频域和时域双向抑制WVD交叉项的同时,又保留了WVD分布法原有的优良特性。将VMD-PWVD应用于内燃机缸盖振动信号的时频分析中,能很好地刻画出不同工况信号的特征信息,各时频分量物理意义明确,是一种有效的时频分析方法。     

基于S变换的内燃机噪声信号时频特性

简述了S变换的基本原理,设计了仿真试验,对比分析短时Fourier变换与S变换的时频分析和信号检测能力.结果表明,S变换是一种更加有效的非稳态信号时频分析方法.以某六缸发动机为研究对象,采集机体前端和顶部噪声信号.采用S变换对噪声信号进行时频分析,分析信号能量在时频域内的分布规律及其频率成分随时间的变化情况,结合发动机的结构特点,分析噪声信号中比较突出的频率成分产生原因.S变换比较适合于发动机噪声信号时频特性研究,研究结果对发动机低噪声改进设计具有一定的参考价值.     

高质量LMSCT时频分析算法及其在雷达信号目标检测中的应用

针对线性调频小波变换(CT)引入的调频率参数不能完全匹配信号的瞬时频率及算法抗噪性能不佳等问题,提出高质量的局部最大值同步压缩线调频小波变换(LMSCT)算法,改善CT时频分布图能量扩散幅度出现的偏差.所提算法的核心思想是通过局部最大值同步压缩操作重新分配CT的频率点.实验结果表明,LMSCT算法具有较高的时频聚集度,并且能够较好地抑制噪声的干扰,在低信噪比的情况下仍然保持良好的时频聚集度.在IPIX处理雷达信号分析中,LMSCT算法能够较为清晰地描绘目标信号的时间-频率联合分布特性,并且确定目标出现的距离单元,为海杂波背景下的IPIX雷达信号小目标检测提供判断依据.     

内燃机表面振动信号的性质

研究内燃机表面振动信号,阐明内燃机振动信号是十分复杂的非平稳随机信号;揭示了内燃机振动信号中分形及多重分形行为;提出通过奇怪吸引子的嵌入维估计能完整描述振运输 最少独立变量数目,并指出内燃机振动是一个高维非线性动力学问题,这是利用内燃机表面振动信号实现内燃机故障诊断的重要理论基础。     

基于LMS-SPWVD的非平稳振动信号时频分析方法

针对SPWVD存在中心信号频率能量发散、干扰信号能量波形及模态混叠现象未得到有效抑制的缺点,提出一种最小均方滤波算法(LMS)和平滑伪维格纳威尔分布(SPWVD)相结合的时频分析方法(LMS-SPWVD).首先,采用LMS算法对模拟非平稳振动信号测试函数进行抑噪处理,获取最优输出信号测试函数时域波形;然后采用SPWVD对最优输出信号测试函数时域波形进行分析,构建LMS-SPWVD算法时频分布模型;最后将该方法与SPWVD、LMS-STFT、LMS-WVD进行对比。结果表明,该方法具有较好的时频分辨率与时频聚集性、模态混叠及干扰信号抑制效果。     

高铁地震信号时频特征对比分析

利用同步挤压小波变换方法, 对河北保定和广东深圳地区实测的高铁地震信号进行时频谱分析。结果表明, 高铁在经过高架桥时, 在其附近产生的地震信号中低频信息比通过隧道和接触地表运行产生的地震信号丰富。利用高铁地震信号的时频谱特性, 可以确定高铁运行速度的变化。     

内燃机缸盖振动信号的特性与诊断应用研究

研究了内燃机缸盖振动信号的时域,频域和循环波动特性,揭示了它的非平稳时变科技司,提出抽区间采样分析与参数平均相结合的振动诊断方法,并给出了在气门间隙异常和气门漏气故障诊断中的应用实例。     

三种时频分析方法在心音信号分析中的应用

文章介绍了一种新的时频分析方法—— Hilbert谱分析 ,并将其应用到心音信号的时频分析中 ,分析对比了短时 Fourier变换 ,小波分析和 Hilbert谱分析这三种方法在处理心音信号时的性能差异 .传统的基于 Fourier的方法不能有效的分析非平稳信号 .文章分析证明了这种新方法在分析像心音信号这种非平稳信号的有效性 ,它能对信号的时频分布做出比短时 Fourier变换和小波分析更为精确的描述 .用这种方法 ,我们能提取心音信号中频率变化的信息 .     

基于小波包分析的内燃机振动诊断方法研究

针对内燃机缸盖振动信号的非平稳时变特点,通过给出小波包变换的一种改进算法,提出从振动信号的小波包分解系数中实现整循环征兆提取和故障识别的方法．实验结果表明了该方法的工程有效性．     

隧道掏槽爆破振动信号两种分析方法

通过设计两次起爆的起爆网路,控制掏槽眼引起的振动速度,有效地减少了振动对周边构建物的影响。对掏槽爆破时振动信号进行了FFT分析、小波包分析,结果发现:单向爆破振动速度控制在2.1 cm/s以内,振动频率集中于50~100 Hz。傅里叶分析法(FFT法)与小波包分析法在处理振动信号主频的结果相差不大,速度的FFT图谱与爆破振动信号能量-频谱图相似。可用FFT法快速粗略地计算振动信号的主频与估计能量分配比例。但FFT法计算精度没有小波包分析法高,在精度要求高的情况下仍需使用小波包分析法进行信号分析。     

内燃机缸盖振动信号建模与仿真

针对现有内燃机振动信号采集方法存在的问题,提出一种通过建模仿真来模拟内燃机不同工况振动信号的方法。首先,建立内燃机配气机构动力学模型及气缸模型,分别用来模拟不同间隙气门的落座力及气缸压力;其次对内燃机缸盖进行模态分析,提取前30阶振型及其对应的频率;最后采用有限元法建立内燃机缸盖模型,借助气门落座力及气缸压力仿真结果对缸盖振动进行模拟仿真。利用缸盖振动的实测信号对其模拟信号进行验证,结果证明模拟方法有效可行。     

柴油机振动信号谱估计的自回归方法

介绍了经典谱分析和现代谱分析中自回归 (AR)谱分析的各种常用方法 ,比较了各种方法对模拟信号 (样本总数N =32 )和柴油机爆发信号 (N =12 8)的处理效果。结果表明 ,经典谱分析方法的稳定性好 ,但分辨率受信号样本数影响 ,不适于小样本信号。现代谱分析方法比经典谱分析方法有更高的分辨率 ,因而可用于柴油机小样本数据段的分析 ,但使用时要注意模型阶次 p的选择。当 p太高时 ,各种方法都出现不稳定的现象。自相关法的分辨率略低 ,但其稳定性较好 ,可优先考虑使用。柴油机振动过程中有许多小样本信号 ,如爆发、阀开关、喷油信号等 ,它们引起的振动信号都非常短 ,采用AR谱估计方法是非常合适的     

中小功率内燃机活塞CAD系统

讨论了ＣＡＤ在内燃机活塞组上的应用,并完成了中小功率柴油机活塞ＣＡＤ系统的构建,本系统可以完成对活塞组的强度校核,并且可以进行温度场和热应力分析,最后通过ＡｕｔｏＣＡＤ以参数化形成输出图形,系统用ＶｉｓｕａｌＢａｓｉｃ及ＡｕｔｏＣＡＤ提供的参数化设计语言编制而成。     

基于匹配追踪时频LBP谱图的内燃机气门故障诊断方法

为直接对内燃机振动时频图像进行诊断识别,引入图像纹理特征提取技术,提出一种基于振动信号匹配追踪时频局部二值模式谱图的内燃机气门故障诊断新方法。首先,为清晰刻画内燃机时频图像中的各分量信息,利用匹配追踪算法(MP)获取无交叉项干扰项且时频聚集性良好的信号时频表示;然后引入局部二值模式(LBP)生成MP时频表示的LBP谱图,并将LBP谱图的灰度直方序列作为特征参数,利用支持向量机(SVM)对故障状态进行模式识别。在内燃机4种不同气门状态的诊断识别实验中,该方法最高识别率可达99.17%,表明基于MP时频LBP谱图识别的故障诊断方法具有较强的故障特征描述能力,能够准确诊断内燃机气门故障。     

基于Bayes判别法的内燃机气门间隙故障诊断

以内燃机气门振动信号经过经验模态分解（EMD）方法得到的固有模态函数的关联维数作为判别因子,建立内燃机气门故障诊断Bayes判别分析模型.以内燃机气门故障诊断Bayes判别分析模型计算判别样品的Bayes判别函数值,以最大对应的总体作为样品所归属的总体.对判别准则进行了评价,检验该判别模型的优良性.研究表明：Bayes判别分析模型回判估计误判率很低,为内燃机气门间隙故障诊断识别提供了一种有效的定量化分析方法.     

某四缸机曲轴扭转振动测试与分析

在现有的硬件平台基础上,通过自行编制的一套LabVIEW数字化扭振测量程序,以某直列四缸四冲程柴油机为测试对象,在外特性工况下对四缸柴油机自由端进行扭振测试。得出整个转速范围内稳定工况下的扭振波形和不同谐次的幅频特性。并对该四缸机进行曲轴扭振仿真,将实测结果与仿真结果进行对比。结果表明,实测和仿真结果十分接近。     

基于质心广义力监测的发动机故障诊断新方法

发动机的故障诊断大多只针对某一特定类型的故障,分析对象的特征与故障的映射关系不明确,且提取的特征通用性不好,导致发动机故障诊断发展缓慢,至今尚没有一套成熟的诊断系统可应用于实际。分析了基于振动的发动机故障诊断的国内外研究动向,提出将质心广义力作为汽车发动机故障诊断的分析对象,明确发动机故障诊断分析对象的特征与故障的映射关系,对于开辟发动机故障诊断方法的新途径具有重要意义。     

内燃机试验数据处理系统开发

为了评价内燃机在不同工况下运行的动力和经济性能,必须研究内燃机特性。文章介绍了内燃机试验数据处理系统,通过数据文件采集数据,由编制的软件根据相应公式计算内燃机的特性参数,采用拟合方法绘制内燃机特性曲线。实际应用表明,该系统可以方便、快速且准确地处理内燃机试验数据,并清晰地绘制特性曲线。     

发动机燃烧信号模拟分析装置的开发

通过对已有的发动机燃烧信号的分析,设计了燃烧信号输出装置,同时基于LabVIEW开发了燃烧分析系统.通过SolidWorks设计了模拟装置的连接部件和支架等,采用与电机连接的曲轴转角编码器产生采样信号和上止点信号,利用NI采集卡实现对已有燃烧信号的重采样.系统利用插值算法完成了时域/角域信号的转换,保证了模拟试验中采集的信号的正确性;研究了高速采集下,程序不发生溢出错误的参数设置问题;对采集数据进行分析处理,实现p-ψ图的显示及有效性能指标的计算.试验表明:该系统工作可靠,采集数据误差在2％以内,指示功和平均指示压力误差在3％以内,系统精度满足使用要求.