发动机状态监测与故障诊断专家系统开题报告

《发动机状态监测与故障诊断专家系统开题报告》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、中北大学毕业设计开题报告学生姓名：贾建辉学号：0902034115学院、系：机械工程与自动化学院专业：过程装备与控制工程设计题目：发动机状态监测与故障诊断专家系统设计指导教师:姚竹亭2013年3月19日毕业设计开题报告1．结合毕业设计情况，根据所查阅的文献资料，撰写2000字左右的文献综述：文献综述一、本课题研究的背景随着现代科学技术的迅速发展，现代化设备所引起的故障或事故所带来的损失不增加，设备的故障诊断和维修越来越成为一个突出的问题。人们对机械设备的稳定性、安全性、可靠性、可用性、可维修性、经济性等提出了越来越高的要求，现代工业生产中的设备系统也

2、比以前更注重其效率和能耗，且环保要求也越来越高。因此，怎样在设备运行中或在基本不拆卸的情况下，借助或依靠先进的传感器技术、动态监测技术以及计算机信息处理技术，掌握设备运行状态，分析设备中异常的部位和现象，并预测故障可能的发展和设备未来的发展趋势是目前亟待解决的问题【5】。柴油机广泛运用于油田钻井、铁路牵引、动力发电、矿山机械、工程机械、船舶运输等领域，其运行状态的好坏直接影响到整个机车的工作状态。目前，柴油机监控系统已经成为现代柴油机视情维修管理的一种主要手段，因此，对其状态进行监控和对其故障进行自诊断，提早发现和预告设备的故障，确保系统安全正常运行

3、，时时处于最佳运行工况，提高设备的修理质量和效率是十分必要的【6】。二、国内、外技术发展现状设备诊断技术是近40年来发展起来的一门新学科。它是适应工程实际需要而形成的各学科交叉的综合性学科。设备诊断的历史和人类对设备的维修方式紧紧相联。在工业革命后的相当长时间内，由于当时的生产规模，设备的技术水平和复杂程度都较低，设备的利用率和维修费用没有引起人们的重视，人类对设备的维修方式基本上是事后维修，即设备运行出现问题之后进行故障分析与维护【1】。进入20世纪以后，由于大生产的发展，尤其是流水线生产方式的出现，设备本身技术水平和复杂度大大提高，设备故障对生产

4、影响显著增加。这样，出现了定期维修，以便在事故发生之前进行处理。大约在20世纪60年代，美国军方意识到定期维修的一系列弊病，开始变定期维修为预知维修，即在设备正常运行过程中就开始进行监护，以发现潜在的故障原因，及早采取措施，防止突发性故障的产生。这种主动维修方式，不仅大大避免了灾难性的设备故障，而且避免了失修和过剩维修，经济效益十分显著。这种维修方式很快被其他企业所效仿，设备诊断技术很快发展起来。从科学发展的大环境来看，设备诊断技术的产生也是各学科交叉发展规律的必然。20世纪40年代以来，人类的生产方式日益向大工业方向发展。生产系统的庞大化和复杂化同

5、时也暴露出一些问题，即如何避免运行中故障的发生，这就要求有一门相应的诊断技术。同一时期，电子技术，尤其是计算机技术的发展，为设备诊断技术提供了必要的基础。20世纪60年代，快速傅里叶变换的出现，使诊断技术的发展产生了飞跃。近年来，传感器技术的发展，信号处理的系列技术，如各种滤波技术、各种谱分析技术，人工智能的系列技术，如专家系统、神经网络等，以及其他技术在诊断中的应用，使设备诊断技术逐渐完善。柴油机故障诊断通常分为机械故障和性能故障两大类。相应的诊断研究也分为两类：针对柴油机的性能故障，主要采用的是性能参数诊断；针对柴油机的机械故障，主要采用油液监测

6、技术和振声信号分析法。基于性能参数的柴油机状态监测。这种方法是通过测定柴油发动机的各种工作参数(如功率、转速、气缸压力、温度等)与其在正常工作状态下的参数相比较来分析判断发动机的工作状态。在这方面，德国、日本和美国等国家的技术比较先进。这些国家的通用机械故障诊断技术比较发达，如信号处理技术、测振仪器仪表等。其中日本开发的一些使用简单方便的简易测定诊断仪，如气缸压力表、光电转速表、油压测定仪等。美国在柴油机上安装在线监测系统，采用不同的传感器来测量柴油机的曲轴箱压力、转速、油温等参数，从而实现对柴油机工作状态的监测。我国近年来也加强了这方面的研究先后研

7、制出了一些柴油机工况自动监测系统，可对柴油机的气缸压力和转速，各部位的温度、压力、液位及各项技术参数进行巡回检测和监控【2】。基于油液分析的柴油机故障诊断。它是随着摩擦学的发展而日益发展起来的。它是通过分析柴油机机油的性能变化和携带的磨损微粒的情况，获得机器的润滑和磨损状态的信息，评价机器的工作状态和预测故障，并确定故障原因、类型及零件的技术。油液监测可以延长设备的换油期，并通过及时预报潜在的故障避免灾难性损坏或延长设备的正常运行时间获得经济效益。在这方面，美国、日本、加拿大及欧洲一些国家较早进入实际应用，并积累了丰富的经验，也开发出了比较先进的测量

8、和分析设备，而我国在80年代开始这方面的研究，到现在已经进入实用的研究阶段。近年来，基于油液分析的柴油机监测