基于缸压高频ARMA模型的爆震识别方法.pdf

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1、64传感器与微系统(TmnsducerandMicrosystemTechnologies)2010年第29卷第11期基于缸压高频ARMA模型的爆震识别方法康健，张力，郭刚(重庆大学机械工程学院。重庆400030)摘要：研究以汽油机燃烧测试平台为基础，通过调整点火提前角以获得较大的爆震强度，并获得实验分析数据。选择低通燃烧压力信号峰值前lO。后20。曲轴转角范围最做为爆震窗口。对随机选择的一系列爆震窗口燃烧压力高频振动信号构建时间序列模型，并以模型参数向量均值的马氏距离为爆震识别标识。用蒙特一卡罗法对非爆震工况序列马氏距离进行选择，获得爆震阈值

2、。并通过工程上广泛使用的VDO算法验证这种爆震识别方法的可行性。关键词：爆震识别；燃烧测试；时间序列；ARMA模型中图分类号：TK464文献标识码：A文章编号：1000-9787(2010)11-0064-03Engineknockrecognitionbased0nARMAmodelhighfrequency一一一KANGJian，ZHANGLi，GUOGang(CollegeofMechanicalEngineering，ChongqingUniversity，Chongqing400030，China)Abstract：Thisresea

3、rchisbasedonsparkignition(SI)enginecombustiontestbench，inwhich，theignitionadvanceangleoftheen~nebechangedtogethighknockintensityloadcases．10。and20。crankanglebeforeandafterlow—passcombustionpressurepeakvaluewasselectedasknocksensitivewindow(KSW)．ARMAtimeserialmodelwaschosento

4、simulatehigh—frequencyvibrationsignalofabenchofKSW．MahManobisdistanceofvector，createdbymeanvalueofARMAmodel’Sparametric．wasselectedtoindentifyknockphenomenon．Thresholdvalue，designedbyMonte—CarloapproachonmahManobisdistanceofnon—engineknockcycles，issuitabletoindentifyknockeas

5、e，andwastestedbyexperimentdatafromSIen~necombustiontest．ThefeasibilityofthismethodwasverifiedbyVDOmethod，whichwaswidelyusedinengineering．Keywords：engineknockrecognition；combustiontest；timeserial；ARMAmodel0引言ARMA时间序列分析方法映人到爆震识别当中。并通过工爆震是汽油机不正常燃烧的一种状态，严重爆震会引程实践验证其可行性。起发动机机体的强烈

6、振动并造成气缸盖过热，使之燃烧不1汽油机燃烧测试实验充分而污染环境，破坏汽油机机体，使汽油机的动力性和经实验研究以R600汽油机燃烧测试平台为基础，R600济性恶化。对汽油机爆震现象已经有较多研究，虽然爆内燃机是一种用于研究汽油抗暴特性的内燃机，可通过调震发生的机理尚未完全搞清楚，但自燃说得到大部分研究整按钮改变点火提前角。实验过程点火提前角为30。，转者的认同。自燃说认为，爆震是由于燃烧室末端未燃混合速为3500r／min。采用较大的点火提前角以期望获得较多气在较高温度下自燃引起的，自燃引起混合气急剧燃烧，燃的爆震循环，如此爆震和非爆震循环来

7、自同一测试批次，可烧压力波在燃烧室内激荡。通过燃烧压力的爆震识别以其以较少燃烧噪声等不确定因素对后续数据分析的影响。测准确性在工程领域得到广泛引用。基于燃烧压力的爆震识试实验采用Kistler6052B1微型高温压电晶体压力传感器别通常是采用频域分析的方法，如，短时傅立叶变化，小波测量缸内瞬态压力。上止点位置则采用Kistler2629电容式分析等。本文建立了燃烧高频振动信号的时间序列模上止点位置传感器进行标定。缸内瞬时压力信号和进排气型，并用模型参向量的马氏距离作为爆震识别标识量，将瞬时压力信号分别经过Kistle~5011B和Kistler

8、4618A0电荷收稿日期：2010-04—17基金项目：国防基础科研基金资助项目(C1020060350)；重庆市自然科学基金资助项目(2007BA6