基于频率解调方法的柴油机瞬时转速信号计算.pdf

《基于频率解调方法的柴油机瞬时转速信号计算.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、弟3别2010年6月p^J1阮口LInternalCombustionEngines㈦

2、

3、

4、

5、j基于频率解调方法的柴油机’j

6、{

7、

8、

9、

10、

11、；；i；支f．海荤t疆大譬础自与勃力学院，湖北则Z．：430033；2．海军9200j部队：序东湛江524000)i；i：★★★★^★■^★■★t★’t，tt★t★’··’^，·，★，‘’·●★摘要：运用磁电传感器测量柴油机转速时，对所得电压信号进行处理可得到瞬时转速。分别采用计数法和频率解调法得到了柴油机的瞬时转速，比较了结果的差异。不考虑齿轮的齿形和分度误差，计数法的幅值误差主要取决

12、于采样频率，采样频率越大误差越小，因此需要很高的采样频率；而频率解调法误差主要来源于采样噪声和信号处理过程，该方法不需要很高的采样频率，从而降低了瞬时转速测量的硬件要求，具有很强的现实推广意义。关键词：柴油机；瞬时转速；频率解调；磁电传感器中图分类号：TK421文献标识码：A文章编号：1000—6494(2010)03-0041—04CalculationofInstantaneousRotationalSpeedofDieselEngineBasedonFrequencyDemodulationZHOUJia-don91

13、，OUYANGGuang-ya01，OUDa-shen91CHENFu-an2(1．CollegeofNavalArchitectureandPower，NavalUniversityofEngineering，Wuhan430033，China；2．NavalNo．92003Troops，Zhanjiang524000，China)Abstract：Instantaneousrotationalspeedofdieselenginecanbeobtainedfromthevoltagemeasuredbymagneto—

14、electrictransducer，whichiscalculatedbyusingCountingmethodandHilberttransformmethod，respectively．Theamplitudeel'r01％ofcountingmethodisdeterminedbythesamplerate，despiteofgearteethshapeeITOr$andgearteethgraduationerror9．Togetsmallererl'or$，sampleratemustbehigherenoug

15、h．Ontheotherhand，noiseandsignalprocessingmethodinfluenceamplitudeerror8ofthefrequencydemodulationmethod，notrequiringtoohishsamplefrequency，whichdecreasethemea-surementhardwaredemandmeaningfully．Keywords：dieselengine；instantaneousrotationalspeed；frequencydemodulati

16、on；magneto-electrictransducer1概述柴油机转速按测量转角大小可分为平均转速、循环转速和瞬时转速【ll。平均转速是在一段时间内曲轴转过的圈数与时间的比值，时间一般取柴油机工作周期的数倍。循环转速是柴油机一个T作循环内的平均转速。瞬时转速是柴油机任意时刻的瞬时转速[21。因此，平均转速、循环转速与瞬时转速的差别就在于取平均的时间不同，而瞬时转速最能反映柴油机的丁作状态[31。四冲程柴油机各缸按进气、压缩、做功、排气的作者简介：周加东(1979一)，男，博士生，主要研究方向为动力机械控制理论与技术。收

17、稿日期：2010一01一15过程循环工作，作用在曲轴上的扭矩周期性变化，瞬时转速有规律地变化：做功冲程，驱动力矩大于阻力矩，转速升高；而当驱动力矩小于阻力矩时，转速降低。柴油机工作过程的特点决定了柴油机转速必然存在波动，只能采用各种措施保证在柴油机正常运转时，转速波动在需要的范围内14l。这些措施包括：提高调速器性能，保证各缸工作均匀，增大轴系的转动惯量(安装飞轮)，安装平衡轴以平衡二次往复惯性力，合理安排多缸机发火次序，工作转速避开扭转共振点，安装扭振减振器等151。这些措施保证了正常工作时，曲轴转速波动不会太大，但柴油

18、机发生故障时，例如调速器游车，各缸负荷不均匀，气阀漏气，单缸失火，曲轴扭振大等故障发生时，柴油机的转速波动就可能变大。因此，瞬时转速可以作为柴油机状态监测和故障诊断的一个重要参数，而准确地测量瞬·42-内燃机2010年6月时转速是前提条件16]。测量柴油机的瞬时转速有激光多普勒方法、光电编码盘法、磁电式