Noise and Vibration Control ›› 2024, Vol. 44 ›› Issue (4): 125-131.

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Sparse Representation of Diesel Engine Multi-source Impact Signals and Its Application to Fault Diagnosis

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  • Received:2023-02-14 Revised:2023-04-06 Online:2024-08-18 Published:2024-08-16

柴油机多源冲击振动信号稀疏表示及其故障诊断应用

赵南洋茆志伟张进杰江志农   

  1. ( 北京化工大学发动机健康监控及网络化教育部重点实验室,北京100029 )

摘要: 柴油机在船舶、核电、车辆等领域应用广泛,对其进行监测与故障诊断具有重要意义。随着设备健康监测技术的发展,数据存储压力日益显著,信号稀疏表示成为一种有效的解决措施。针对柴油机振动信号具有强冲击、非平稳的特点,提出一种基于分解信号(Decomposed Signal,DS)字典的柴油机多源冲击信号稀疏表示方法,并以稀疏系数作为特征应用于柴油机气门间隙异常故障诊断。首先,采用变分时域分解(Variational Time-domain Decomposition,VTDD)对信号进行处理获得分解信号。然后,将分解信号组成DS 字典。接着,通过正交匹配追踪(OrthogonalMatching Pursuit,OMP)算法实现原信号和分解冲击信号的稀疏表示。最后,以稀疏系数作为特征进行柴油机气门间隙异常故障诊断。测试结果表明,所提方法具有较好的应用效果,故障诊断准确率高于90 %。

关键词: 故障诊断, 柴油机;振动与冲击;信号分解;稀疏表示