柴油發(fā)動機故障診斷系統(tǒng)拓展與自學習功能研究.pdf

1、本課題是在前人的基礎上,結合了東北大學設備診斷工程中心與沈陽軍區(qū)65182部隊以及遼河石油勘探局總機械廠合作的兩個實際項目,對柴油機故障診斷的智能化診斷系統(tǒng)的進一步研究。本文中主要介紹了康明斯6BT5.9型柴油發(fā)動機在線監(jiān)測子系統(tǒng)的拓展、整體故障診斷系統(tǒng)程序結構設計改進、以及自學習功能的研究。
　　 油液在線監(jiān)測是近年來才提出和研究的新型油液監(jiān)測方法。目前我軍普遍采用的是固定換油期的方法:即根據(jù)里程、時間或工作環(huán)境確定換油期。偶

2、爾也采用離線分析的方法對油液進行檢測。由于不能按質換油,固定換油期方法會造成潤滑油的巨大浪費,而離線分析具有儀器體積龐大,儀器成本高,不適合現(xiàn)場測試等缺點。
　　 因此應沈陽某軍區(qū)的要求,本課題對軍車柴油機潤滑油的在線實時品質監(jiān)測,快速得到潤滑油部分狀態(tài)參數(shù)來提示及時采取維修行動,以降低軍車柴油機系統(tǒng)的進一步損傷。在查閱國內(nèi)外大量文獻后,綜合各種評價油液品質的特點以及現(xiàn)場實際情況后,選定潤滑油粘度、潤滑油壓力、潤滑油溫度、以及平

3、均轉速作為敏感監(jiān)測值。利用對敏感參數(shù)進行特征提取,數(shù)據(jù)處理,狀態(tài)識別等現(xiàn)代科學技術手段來監(jiān)測油液質量的好壞。通過某些敏感因子的在線監(jiān)測值的變化,或者這些敏感因子變化趨勢圖的變化趨勢監(jiān)測柴油機油品的變化。這樣就克服了過去固定換油期方法和離線分析方法所造成的巨大浪費的困難。
　　 柴油機的摩擦學系統(tǒng)故障在柴油機總故障中占有很高的比例,其最終表現(xiàn)形式是摩擦副的磨損失效,對于柴油機磨損失效故障的相應子系統(tǒng)的監(jiān)控與防護,是從根本上避免和減

4、少柴油機磨損故障的最為有效的辦法,也是實現(xiàn)柴油機預防性維修保養(yǎng)的重要內(nèi)容。
　　 使用潤滑油的主要目的就是降低摩擦、減緩磨損,以保證動發(fā)動機長期有效的工作。因此磨損與機油的主要指標有著非常密切的內(nèi)在聯(lián)系。
　　 因此,本文主要考慮潤滑系統(tǒng)產(chǎn)生的總體磨損系數(shù)對柴油機磨損失效的影響進行分析探討,并針對柴油機磨損系數(shù)進行預測,以保證無論是直接還是間接影響柴油機磨損的不利因素能及時消除,使柴油機摩擦學系統(tǒng)故障的預防觀念在實際工作

5、中得以落實和推廣。將平均轉速、機油壓力、機油溫度的影響作為自變量,磨損系數(shù)為非線性函數(shù),采用人工神經(jīng)網(wǎng)絡的方法建立工作磨損系數(shù)與參量之間的關系。給出柴油機磨損估算的新方法,這種方法所提供的工作磨損系數(shù)是切合實際的,利用此磨損系數(shù)計算的儲備里程數(shù)的監(jiān)測將為柴油機良好運行提供條件。
　　 柴油機故障診斷系統(tǒng)程序結構設計是本項目現(xiàn)階段主要需要改進的問題。結構層次清晰的診斷程序,不但會增加系統(tǒng)的可讀性、加快操作者的熟悉速度、而且提高程序

6、的實用性。因此,為了達到監(jiān)測診斷技術的預期效果,必須建立一套規(guī)范的運作程序。通過對程序結構的改進,實現(xiàn)系統(tǒng)子結構拓展的普遍規(guī)律,不但使系統(tǒng)的人機交互更方便、而且提高故障診斷效率。
　　 此外,本文對康明斯6BT5.9型柴油發(fā)動機故障診斷系統(tǒng)自學習功能進行了深入研究。自學習功能類似于專家系統(tǒng),是專家系統(tǒng)的一種功能擴展。它主要基于模糊理論、神經(jīng)網(wǎng)絡、專家系統(tǒng)、信息融合、模式識別等理論基礎。通過對典型樣本的學習,完成知識的獲取,并將知