一种基于EWT-SCWT的内燃机异响识别与诊断方法技术

本发明专利技术公开了一种基于EWT‑SCWT的内燃机异响识别与诊断方法，能准确提取内燃机激励输入与异响输出信号的时频相关细节特征、定位识别异响辐射部位以及进一步诊断内燃机异响产生的原因，其中改进的EWT方法不仅能避免模式混叠、端点效应现象，而且能从噪声环境中准确提取内燃机异响信号特征分量，提高信号分离的可靠性；EWT‑SCWT方法能很好地消除交叉干扰项以及激励输入与异响输出分量中的噪声成分，精确提取两者之间时频局部化信息的相关特征，进一步提高对内燃机异响的识别与诊断能力。

【技术实现步骤摘要】
一种基于EWT-SCWT的内燃机异响识别与诊断方法
本专利技术涉及内燃机故障诊断技术，特别是一种基于EWT-SCWT的内燃机异响识别与诊断方法。
技术介绍
内燃机作为典型的往复-旋转运动相互转换的动力机械，由于振动激励源多，传递路径复杂，运动部件多，致使其动力学响应特性复杂。当某些零部件如活塞、连杆、曲轴、正时齿轮以及气门等由于磨损、配合间隙增大、零件松动、刚度薄弱等原因，受内燃机转速、负荷、温度及润滑等影响因素，会影响内燃机的激励特性和传递特性，致使其产生活塞敲缸异响、曲轴主轴承与连杆轴承异响、齿轮室及气门异响、结构共振异响等异响。因此，内燃机异响信号中蕴含着大量关键零部件运行状态的信息，通过对内燃机异响进行定位识别与多信息诊断分析，可以明确内燃机异响产生部位、了解其运行状态，并对其进行状态监测及故障诊断。相比人工听诊法、时域状态参数统计法、频域分析法等内燃机异响识别与诊断传统方法，基于现代信号处理技术的时频综合分析法更适用于内燃机非平稳、非线性时变振声信号的时频域局部化信息特征提取，能消除其他噪声干扰，提高对异响的检测与辨识能力。目前，基于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于EWT-SCWT的内燃机异响识别与诊断方法，其特征在于步骤包括：/n步骤1：在柴油机工作工况下，利用声学传感器拾取内燃机异响信号，采用客观心理学参数指标法对比正常状态下内燃机声学信号，判断异响；/n步骤2：首先采用谱峭度准则获取内燃机异响信号频谱结构的先验知识，确定EWT方法设置分解的模态数和频率边界，然后采用EWT方法对异响信号进行自适应分解，再利用频谱熵筛选本征模分量，提取异响信号特征模分量；/n步骤3：采用SWT方法提取异响信号特征分量的时频特征信息，根据其时频细节特征，利用近场声压扫描法定位识别内燃机异响部位；/n步骤4：利用加速度传感器同时拾取此工况下内燃机异响部位的振动...

【技术特征摘要】
1.一种基于EWT-SCWT的内燃机异响识别与诊断方法，其特征在于步骤包括：
步骤1：在柴油机工作工况下，利用声学传感器拾取内燃机异响信号，采用客观心理学参数指标法对比正常状态下内燃机声学信号，判断异响；
步骤2：首先采用谱峭度准则获取内燃机异响信号频谱结构的先验知识，确定EWT方法设置分解的模态数和频率边界，然后采用EWT方法对异响信号进行自适应分解，再利用频谱熵筛选本征模分量，提取异响信号特征模分量；
步骤3：采用SWT方法提取异响信号特征分量的时频特征信息，根据其时频细节特征，利用近场声压扫描法定位识别内燃机异响部位；
步骤4：利用加速度传感器同时拾取此工况下内燃机异响部位的振动信号，按照步骤2获取其振动信号特征模分量，采用SCWT方法进一步提取激励输入与异响输出之间的时频相关特征，诊断内燃机异响的产生与传播机理。


2.根据权利要求1所述的一种基于EWT-SCWT的内燃机异响识别与诊断方法，其特征在于所述步骤1：在柴油机工作工况下，利用声学传感器测量获得一组柴油机前端噪声信号y(t)，基于声品质评价指标，采用比较法判断柴油机前端是否产生异响，所述声品质评价指标包括响度和尖锐度。


3.根据权利要求1或2所述的一种基于EWT-SCWT的内燃机异响识别与诊断方法，其特征在于所述步骤2中采用EWT方法对确定的柴油机异响信号y(t)进行自适应性分解，包括以下步骤：
2-1：基于谱峭度准则确定谱分割区间：首先计算异响信号的谱峭度，其频域计算公式表示为SK(f)＝E{|Y(f)|4}/E{|Y(f)|2}2–2，式中Y(f)＝FFT{y(t)}，其中FFT为快速傅里叶变换操作符，E为期望操作符；然后根据谱峭度峰...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟浩东，何建军，刘天军，廖连莹，戴旭东，张忠，
申请(专利权)人：常州工学院，常州绍鼎密封科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32