收藏本站
《浙江大学》 2008年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

内燃机振声信号时频特性分析及源信号盲分离技术研究

徐红梅  
【摘要】: 内燃机振声信号为典型的非平稳时变信号,频率成分十分复杂,采用传统的谱分析方法难以对其进行时域局部化分析,无法全面地揭示信号频率成分的时变特性。时频分析方法是一种时频局域化分析方法,能在时间和频率上同时描述信号的能量密度或强度,揭示信号中所包含的频率分量及其随时间变化的特性。近年来,随着数字信号处理技术的不断发展,基于非平稳信号处理的时频分析方法已逐渐应用于内燃机振声信号分析领域,并取得了一定的研究成果。 本文主要围绕国家自然科学基金项目“内燃机声信号的独立成分小波分析及燃烧噪声源的诊断”和教育部高等学校博士学科点专项基金“通过发动机辐射声的小波分析诊断燃烧性能和噪声源”展开,在深入研究小波变换、S变换、Hilbert-Huang变换以及独立成分分析的基本原理与算法的基础上,以多台发动机为研究对象,系统深入地开展了时频分析方法和盲分离技术在内燃机振声信号时频特性分析和振动噪声源识别中的应用研究,研究结果对内燃机振动噪声控制具有重要意义。全文的主要研究内容如下: 1、从噪声污染的严重性和危害性出发,阐述了开展内燃机振动噪声控制研究的实际意义;通过对小波变换、S变换、Hilbert-Huang变换以及独立成分分析的发展概况及其在工程领域的应用进行调查研究,分析了各种时频分析方法和盲分离技术应用于内燃机振声信号时频特性研究和振动噪声源识别的可行性。 2、对时频分析的基本概念进行了定义与区分,归纳总结了时频分析的基本原理与基本性质。 3、在对小波变换的基本原理进行深入研究的基础上,以多台发动机为研究对象,采用连续小波变换方法对其稳态和瞬态工况(加速过程)的振声信号进行时频分析,研究不同工况下振声信号的能量分布规律,以及其主要频率成分随时间(转速)变化的特性,结合内燃机的结构特点和工作机理,分析振动噪声产生的原因。 4、采用小波包分解的方法对内燃机噪声信号进行小波包逐层分解和系数重构,将与内燃机燃烧过程相关的频带信号进行合成重构,得到燃烧激励产生的噪声信号,并对其进行连续复小波变换和三维小波能量谱分析,分析气缸燃烧状态,提取内燃机燃烧过程相关的特征信息。 5、在对S变换基本原理和相应算法进行深入研究的基础上,开展S变换技术在内燃机振声信号分析中的应用研究。以多台发动机为研究对象,采用S变换对其稳态工况和瞬态工况(加速过程)的振声信号进行时频分析处理,分析振声信号的能量分布规律,以及其主要频率成分和能量分布随时间(转速)变化的情况,结合内燃机的结构特点,分析振动噪声产生的原因。 6、在对Hilbert-Huang变换技术的基本原理和相关算法进行深入研究的基础上,开展Hilbert-Huang变换技术在内燃机振声信号分析中的应用研究。以某六缸发动机为研究对象,采用EMD方法对其振声信号进行分解,得到多个具有不同频率的IMF分量,分别对各分量进行Hilbert变换,分析其幅值和频率随时间变化的特性,并结合内燃机的结构和振动噪声产生机理,分析各分量产生的原因,识别振动噪声源。 7、在对独立成分分析的基本理论和相关算法进行深入研究的基础上,开展独立成分分析在内燃机振声信号分析中的应用研究。通过对内燃机振声信号的独立性和高斯性进行分析,揭示ICA方法在内燃机振声信号分析中的可行性,并以某六缸发动机为研究对象,采用ICA方法分别对其振声信号进行盲分离,结合小波变换技术识别内燃机主要噪声源和机体的振动激励源。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:TK401

【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 郝娟;;开启新征程 承载新梦想——天津内燃机研究所振动噪声(NVH)技术中心专访[J];摩托车技术;2010年05期
2 张宏波;李岐;林道福;陈伟波;朱廉洁;;汽车排气系统橡胶隔振装置的设计[J];内燃机工程;2010年05期
3 郑旭;郝志勇;金阳;卢兆刚;;自适应广义S变换在内燃机气缸盖振动特性研究中的应用[J];振动与冲击;2011年01期
4 吉田 ,毅 ,潘秀明;内燃机节能措施的现状和未来的内燃机[J];南昌大学学报(工科版);1984年03期
5 本刊记者;;山西省内燃机学会召开成立大会暨首届学术年会[J];内燃机;1986年05期
6 朱兴泽;;中国内燃机学会中小功率柴油机专业分会第二届吉林省暨长春市内燃机学会1990年联合学术年会在长春召开[J];汽车技术;1990年12期
7 程铁仕,曹■震;实力的显示 发展的趋势——’96第二届中国国际内燃机及制造技术博览会观感[J];山东内燃机;1996年04期
8 毕玉华,易宁,何自力;现代设计理论及方法在内燃机设计中的应用前景[J];云南工业大学学报;1998年04期
9 钱作勤,陆瑞松,王建红;内燃机受热零部件温度场数值模拟研究的发展与现状[J];交通科技;2000年04期
10 袁华,路峻;一种基于DSP的内燃机状态检测与故障诊断系统[J];山东内燃机;2004年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 李娜;赵国伟;;内燃机缸套-活塞环系统的摩擦学设计[A];第六届全国摩擦学学术会议论文集(下册)[C];1997年
2 石波庆;蓝兆辉;;内燃机配气机构的创新设计[A];第十二届全国机构学学术研讨会论文集[C];2000年
3 ;中国内燃机电机电器行业发展分析[A];2007年度中国汽车摩托车配件用品行业年度报告[C];2008年
4 成曙;易军;魏旭刚;;基于支持向量机的内燃机故障诊断方法[A];第八届全国设备与维修工程学术会议、第十三届全国设备监测与诊断学术会议论文集[C];2008年
5 陈保家;李力;赵新泽;;基于尺度-小波能量谱、粗糙集和神经网络集成的内燃机故障诊断方法[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
6 沈权;周平;;内燃机磨合的研究[A];第六届全国摩擦学学术会议论文集(下册)[C];1997年
7 杨杰;;面对环保与能源的双重压力内燃机企业发展应对——柴油机的技术发展[A];第二届(2002年度)中国农机论坛文集[C];2002年
8 郭军华;罗挺;施元春;王维俊;葛敏;;一种实用内燃机转速检测电路设计[A];电工理论与新技术2004年学术研讨会论文集[C];2004年
9 王海山;于战果;高波;;内燃机摩擦学的内容、方法与实践[A];第七届全国摩擦学大会论文集(二)[C];2002年
10 林铮;;生物燃料在内燃机上应用的研究[A];福建省科协第七届学术年会能源分会专刊[C];2007年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本报记者 曾才豪赵三明;创新发展 再造内燃机百年辉煌[N];中国工业报;2008年
2 本报记者 严峻 严盘成 通讯员 朱健美;一汽锡柴被授予内燃机“百年成就奖”[N];中国工业报;2008年
3 依通;我国内燃机市场前景看好[N];中国电力报;2001年
4 本报记者 臧亚伟;机床工具 内燃机:共同驶入快车道[N];机电商报;2005年
5 记者 张毅;中国成为内燃机制造大国[N];人民日报海外版;2008年
6 柏炜;实现从机床到内燃机的“骨牌效应”[N];机电商报;2005年
7 本报记者 胡启林;内燃机协会牵头组建技术创新战略联盟[N];中国工业报;2009年
8 本报记者 胡启林;内燃机公共技术平台已现雏形[N];中国工业报;2010年
9 本报记者 郭宇;内燃机行业受益重卡受累轻卡[N];中国工业报;2010年
10 记者 甘丰录 张银炎;内燃机协会搭建船机行业服务平台[N];中国船舶报;2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 金岩;基于小波变换与独立分量分析的内燃机振声特性研究[D];浙江大学;2007年
2 徐红梅;内燃机振声信号时频特性分析及源信号盲分离技术研究[D];浙江大学;2008年
3 吴震宇;内燃机故障诊断若干理论与相关技术的研究[D];东北大学;2010年
4 孙颖楷;内燃机智能故障诊断系统的研究及应用[D];重庆大学;2001年
5 韩军;内燃机的非平稳信号分析方法及其噪声源小波识别技术的研究[D];天津大学;2004年
6 李艳华;考虑流固耦合的管路系统振动噪声及特性研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
7 董大伟;基于曲轴角振动诊断内燃机各缸作功状况的研究[D];西南交通大学;2002年
8 周斌;基于BP神经网络的内燃机排放性能建模与应用研究[D];西南交通大学;2004年
9 薛胜军;基于神经网络与模糊技术的内燃机热工故障在线诊断的研究[D];武汉理工大学;2001年
10 李志敏;基于振动分析的内燃机主轴承状态监测与故障诊断方法研究[D];大连理工大学;2001年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 孙平;混合动力公交中巴动力源的建模和控制策略研究[D];吉林大学;2005年
2 李志锐;基于电液驱动的内燃机无凸轮配气机构的设计与控制研究[D];天津大学;2005年
3 马万福;基于有限元法的内燃机机体振动分析与噪声预测研究[D];天津大学;2005年
4 王世震;车用复合燃油添加剂的研究[D];河北工业大学;2006年
5 徐哲;纳米流体在内燃机冷却系统中的应用[D];大连理工大学;2007年
6 王光恩;内燃机摩擦学设计软件主框架的设计和实现[D];合肥工业大学;2008年
7 吴家兵;CNG/柴油双燃料发动机热负荷的实验研究及其数值仿真[D];武汉理工大学;2006年
8 朱代根;内燃机活塞环—缸套润滑状态研究[D];昆明理工大学;2006年
9 罗梅兰;YC4110ZQ柴油机振动研究[D];吉林大学;2005年
10 靳红玲;469Q汽油机进气系统流场特性及优化设计[D];太原理工大学;2006年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026