坦克发动机健康监测与故障诊断系统研究

发布时间：2020-06-04 09:53

【摘要】：发动机作为坦克的动力来源,是坦克车辆的核心设备之一,其运行状态和性能的好坏将直接影响坦克的作战效能。据查阅文献与调查统计,自第一次世界大战至今,坦克在作战与训练当中由机械故障引发的故障率占据第一位(占35%),机械故障中坦克发动机故障又占48%。随着我军装备信息化程度越来越高,坦克作为信息化装备的代表,其结构也越来越复杂,对装备保障的要求也越来越高。为了及时发现坦克发动机的故障征兆并及时排除故障,避免重大事故的发生,根据坦克的实际运行状况对坦克发动机进行健康监测与故障诊断就显得十分必要且有意义。论文以某型水冷废气涡轮增压坦克柴油发动机为研究对象,并且以此种类型的坦克发动机常见故障模式为基础,对坦克发动机的关键特征参数进行采集、处理和分析,使用统计方法、聚类算法实现了坦克发动机运行状态的健康监测和异常检测;通过对基于集成分类器的坦克发动机故障诊断方法的研究,实现了坦克发动机典型故障模式的分类识别。论文首先对坦克发动机的机械系统组成进行了简要介绍,而后分析了坦克发动机故障机理及特征并对其主要故障模式和特征选取进行了总结。在此基础上结合坦克的工作模式特点,设计了坦克发动机健康监测与故障诊断系统的总体架构、系统功能模块和工作流程。对坦克发动机数据采集与传输管理系统进行详细分析与设计,建立坦克发动机车载信息采集平台、基于GPRS的无线通讯系统和坦克发动机监测诊断数据库管理系统,为坦克发动机的健康监测与故障诊断奠定了坚实的数据基础。最后基于数据挖掘方法对坦克发动机的运行状态进行监测,为了提高坦克发动机状态监测的准确率,建立了基于统计方法的坦克发动机重要状态参数监控以及基于机器学习的异常检测模型。考虑到坦克发动机工况故障类别往往难以准确掌握,利用最新的机器学习算法和模型构建集成分类器,通过对车载测试系统采集到的坦克发动机运行数据进行分析建模,实现坦克发动机多种故障模式的准确分类识别。
【图文】：

组成图,废气涡轮增压柴油机,坦克发动机,零部件

坦克发动机系统相当复杂，其主要由有机体做功系统、燃油系统、进排气系统、冷却系统、润滑系统等组成，坦克发动机实物图如图2.1所示，其中作为坦克发动机最容易出现故障的机械部分而言，其主要由往复机械运动零部件和旋转机械零部件两部分构成，典型的零部件有气缸、传动曲柄及曲轴。图 2.2 为坦克发动机的整体系统组成图。图 2.1 某型坦克水冷废气涡轮增压柴油机

加速度传感器

图 3.2 加速度传感器液机工作过程当中，相互接触的金属部件在运动中摩擦在化学腐蚀的作用下润滑系统当中也会产生一些金金属颗粒会进入到润滑油当中，另外也会有一些外面所以，我们通过检测润滑油，就可以获取大量的与发主要的参数信息包括：部件的磨损参数、油液系统的这些都综合地表征了装备的各种不同工作状态。在坦间的相互摩擦的速度几乎保持不变，当坦克发动机在率加剧时，磨损颗粒的浓度和梯度都将有异常变化常磨损的开始。一般在应用过程中，对发动机的油液析法。析法：光谱分析法的具体工作原理为通过收集不同时
【学位授予单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：E923.1

【参考文献】