发动机振动信号特征参数的多重分形研究 被引量：24

1

作者 李国宾 段树林 +1 位作者 于洪亮 关德林 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期87-91,共5页

提出利用多重分形谱参数来表征发动机振动信号特征的新方法。运用多重分形理论对实测的发动机缸体振动信号进行分析,计算了振动信号的多重分形谱参数,并探讨多重分形谱参数与发动机运行状态之间的内在联系。结果表明:多重分形谱参数能... 提出利用多重分形谱参数来表征发动机振动信号特征的新方法。运用多重分形理论对实测的发动机缸体振动信号进行分析,计算了振动信号的多重分形谱参数,并探讨多重分形谱参数与发动机运行状态之间的内在联系。结果表明:多重分形谱参数能定量刻画振动信号的特征。随着发动机工作状态的不同,信号的多重分形谱参数也发生变化。发动机振动越剧烈,多重分形谱参数越大,其能够反映发动机的真实运行状态,可以作为发动机状态监测和故障诊断的特征参量。 展开更多

关键词 多重分形 谱参数 发动机 振动信号

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火花点火发动机爆震燃烧特性的研究 被引量：8

2

作者 王良煜 尚秀镜 +2 位作者 刘文胜 李建权 傅茂林 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第2期176-183,共8页

本文介绍了采用高速摄影法和同步记录气缸压力示功图，对火花点火发动机爆震燃烧特性进行的实验研究。实验结果表明，爆震起因于末端混合气的自燃。爆震时末端气体急剧放热而形成压力波，导致爆震所特有的压力振荡。压力波传播速度越快... 本文介绍了采用高速摄影法和同步记录气缸压力示功图，对火花点火发动机爆震燃烧特性进行的实验研究。实验结果表明，爆震起因于末端混合气的自燃。爆震时末端气体急剧放热而形成压力波，导致爆震所特有的压力振荡。压力波传播速度越快，振荡频率越高，爆震也越强。压力振荡的能量主要集中在少数几个频域内，且越集中于高频区域，爆震越强。同一循环燃烧室内不同空间位置的压力状况各不相同，同一工况的不同循环间爆震的特征参数也不相同，反映了爆震时压力波传播的复杂性。因而对爆震工况进行评价时，应该考虑多个循环的综合影响。 展开更多

关键词 自燃 爆震 压力振荡 循环变动 汽油机 火花点火

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基于DWT的汽油机爆震特征提取及爆震强度的判定 被引量：11

3

作者 杨建国 刘晓峰 林波 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第3期233-238,共6页

研究了利用离散小波变换提取爆震特征的方法。利用离散小波变换不但能够有效地从汽油机缸内压力信号中提取爆震特征,而且能够有效地从缸盖上的结构振动信号中提取爆震特征。在此基础上,提出了一种基于离散小波变换的爆震强度表征方法,... 研究了利用离散小波变换提取爆震特征的方法。利用离散小波变换不但能够有效地从汽油机缸内压力信号中提取爆震特征,而且能够有效地从缸盖上的结构振动信号中提取爆震特征。在此基础上,提出了一种基于离散小波变换的爆震强度表征方法,即利用信号经离散小波变换后在特征域上的频谱值大于参考信号在相应域上频谱值的数量作为爆震强度指标。应用和分析结果表明,对于压力信号和振动信号,这种方法均能有效地表征其爆震强度。 展开更多

关键词 汽油机 DWT 爆震特征提取 爆震强度 离散小波变换 压力信号 振动信号

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时域缸压信号爆震识别及强度评价的动态窗口域方法 被引量：6

4

作者 张力 李玉华 +2 位作者 朱长友 刘小强 吴连成 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期88-92,共5页

针对时基缸压信号的爆震检测,引入爆震能量相对标识参数ΔEI表征高通爆震信号在爆震窗口和参考窗口内的累积积分能量之差。随机选取若干爆震事件和非爆震事件,计算各事件的ΔEI和爆震因子KF随窗口宽度的变化。计算结果表明:爆震事件的... 针对时基缸压信号的爆震检测,引入爆震能量相对标识参数ΔEI表征高通爆震信号在爆震窗口和参考窗口内的累积积分能量之差。随机选取若干爆震事件和非爆震事件,计算各事件的ΔEI和爆震因子KF随窗口宽度的变化。计算结果表明:爆震事件的ΔEI随窗口宽度的增加而逐渐增大,但当窗口宽度增加到一定程度时,ΔEI会达到最大并基本保持恒定;据此现象进行爆震窗口域的动态判定,可准确识别爆震发生和合理评价不同工况下的爆震强度。分别采用西门子VDO角基算法和时基动态窗口域方法对表征各种爆震倾向的154FMI、156FMI和171FMI小型高速汽油机进行了爆震检测。测试结果表明:基于两种方法的爆震识别和强度评价具有良好的一致性。 展开更多

关键词 内燃机 爆震识别 爆震强度 信号处理 燃烧测试

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柴油/汽油双燃料发动机粗暴现象的发生机理及控制措施 被引量：5

5

作者 汪洋 苏万华 +2 位作者 谢辉 高海洋 杨洪敏 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第2期188-191,共4页

通过实验与模型计算 ,分析了柴油 /汽油双燃料发动机准均质燃烧过程中粗暴现象的发生机理 ,研究结果表明 :柴油 /汽油双燃料发动机出现工作粗暴的主要原因是均质混合气区放热率过大。实验结果表明 :减小柴油喷油提前角、增大汽油混合气... 通过实验与模型计算 ,分析了柴油 /汽油双燃料发动机准均质燃烧过程中粗暴现象的发生机理 ,研究结果表明 :柴油 /汽油双燃料发动机出现工作粗暴的主要原因是均质混合气区放热率过大。实验结果表明 :减小柴油喷油提前角、增大汽油混合气的过量空气系数都能有效地降低缸内压力升高率 。 展开更多

关键词 柴油机 均质燃烧 粗暴 发生机理 控制措施 工作原理 柴油/汽油双燃料发动机

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基于自燃放热规律的发动机爆震分析研究 被引量：4

6

作者 胡春明 周浩 +3 位作者 侯圣智 董亮亮 张巍 于勇 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期53-57,共5页

在一款四缸汽油机上分别采集不同工况下正常燃烧与爆震时的缸压曲线,利用自主研发的燃烧分析软件,对燃烧放热率的频谱图和时频图进行分析。从频谱图中发现在特定频带（300~2 000Hz）内,爆震时的能量比正常燃烧时的能量高;并从时频图中... 在一款四缸汽油机上分别采集不同工况下正常燃烧与爆震时的缸压曲线,利用自主研发的燃烧分析软件,对燃烧放热率的频谱图和时频图进行分析。从频谱图中发现在特定频带（300~2 000Hz）内,爆震时的能量比正常燃烧时的能量高;并从时频图中发现此频带内的能量包含了爆震时燃烧室末端混合气自燃释放的大部分能量。将这部分能量用带通滤波后的放热率积分值（integral of heat release rate,IHRR）表示,用于表征爆震强度;并将IHRR与广泛采用的爆震强度评价指标压力振荡最大幅值（maximum amplitude pressure oscillation,MAPO）进行线性回归分析,发现IHRR和MAPO有很好的线性相关性,相关系数均在0.90以上。研究证实IHRR可以很好地表征爆震强度,并且比MAPO更准确。 展开更多

关键词 内燃机 放热率 自燃 放热率积分值 爆震 MAPO

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基于小波和模糊C-均值聚类算法的汽油机爆震诊断研究 被引量：7

7

作者 王彦岩 杨建国 宋宝玉 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期56-59,64,共5页

提出了一种小波变换和模糊C-均值聚类相结合的汽油机爆震诊断方法,并对某汽油机进行了爆震试验,利用小波变换方法从汽油机振动信号中提取了轻微爆震特征。以振动信号小波变换后的特征子带信号为样本信号,以特征子带信号的4个时域参数作... 提出了一种小波变换和模糊C-均值聚类相结合的汽油机爆震诊断方法,并对某汽油机进行了爆震试验,利用小波变换方法从汽油机振动信号中提取了轻微爆震特征。以振动信号小波变换后的特征子带信号为样本信号,以特征子带信号的4个时域参数作为燃烧模式特征值,利用模糊C-均值聚类方法对燃烧模式进行分类,用贴近度方法进行爆震诊断。结果表明:小波结合模糊C-均值聚类方法能够利用振动信号有效地分类燃烧模式,并能诊断出轻微爆震。 展开更多

关键词 内燃机 汽油机 爆震诊断 小波变换 模糊C-均值聚类

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汽油机爆震边缘检测的研究 被引量：6

8

作者 杨建国 王彦岩 张继春 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期73-75,共3页

汽油机爆震的难点是爆震边缘点检测,爆震边缘点是汽油机点火闭环控制的前提。研究了利用振动信号检测汽油机爆震边缘的方法。研究表明,利用离散小波变换能够有效地从振动信号中检测出爆震边缘特征,而且利用一只振动传感器即可以有效地... 汽油机爆震的难点是爆震边缘点检测,爆震边缘点是汽油机点火闭环控制的前提。研究了利用振动信号检测汽油机爆震边缘的方法。研究表明,利用离散小波变换能够有效地从振动信号中检测出爆震边缘特征,而且利用一只振动传感器即可以有效地检测出多缸汽油机各缸的爆震边缘。 展开更多

关键词 内燃机 汽油机 爆震 爆震边缘 小波变换

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基于时频分析的汽油机爆震特征的提取 被引量：7

9

作者 杨建国 张建峰 刘晓峰 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第3期33-37,共5页

分析了短时傅立叶变换 (STFT)、维格纳 瑞利分布 (WVD)及小波变换 (WT)等时频分析方法各自的特点。研究了利用三种方法分别从汽油机缸内压力信号和缸盖上的振动信号中提取爆震特征的可行性和有效性。提出了相应的提取爆震特征的方法。... 分析了短时傅立叶变换 (STFT)、维格纳 瑞利分布 (WVD)及小波变换 (WT)等时频分析方法各自的特点。研究了利用三种方法分别从汽油机缸内压力信号和缸盖上的振动信号中提取爆震特征的可行性和有效性。提出了相应的提取爆震特征的方法。分析和应用结果表明 ,STFT和WVD直接提取爆震特征效果差 ,但能够有效地从滤波后的信号中提取爆震特征。离散小波变换 (DWT)具有明显的优势 ,能够直接从压力信号和振动信号中有效地提取爆震特征。 展开更多

关键词 内燃机 爆震 时频分析

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基于缸内压力波检测的汽油机爆震控制系统 被引量：5

10

作者 李继军 武得钰 +1 位作者 顾笑映 周龙保 《燃烧科学与技术》 CAS CSCD 2000年第1期63-65,共3页

在一台单缸汽油机上对基于缸内压力波检测的爆震控制系统进行了实验研究。试验表明该系统能准确地检测到爆震信号 ,使发动机工作在轻微爆震状态 ,与通过机体振动频率检测的爆震控制系统相比 ,在不同的试验压缩比下 ,该控制系统均能较好... 在一台单缸汽油机上对基于缸内压力波检测的爆震控制系统进行了实验研究。试验表明该系统能准确地检测到爆震信号 ,使发动机工作在轻微爆震状态 ,与通过机体振动频率检测的爆震控制系统相比 ,在不同的试验压缩比下 ,该控制系统均能较好地改善发动机的动力性能和经济性能。 展开更多

关键词 汽油机 爆震 控制系统 压力波检测

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基于分形的汽油机爆震边缘检测 被引量：4

11

作者 杨建国 林波 周瑞 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期78-82,共5页

汽油机爆震边缘检测是汽油机点火闭环控制的前提,也是爆震检测的难点。提出了一种利用分形几何检测汽油机爆震边缘的方法。研究表明,分形维数在爆震边缘附近变化明显,可以作为爆震强度指标判别爆震边缘。利用分形维数不仅能够自缸压信... 汽油机爆震边缘检测是汽油机点火闭环控制的前提,也是爆震检测的难点。提出了一种利用分形几何检测汽油机爆震边缘的方法。研究表明,分形维数在爆震边缘附近变化明显,可以作为爆震强度指标判别爆震边缘。利用分形维数不仅能够自缸压信号中有效检测出爆震边缘,而且能够自振动信号中有效检测出爆震边缘。由于分形维数本身可以作为爆震强度指标,因此分形维数兼具爆震检测和爆震强度判别两种功能。 展开更多

关键词 汽油机 爆震 分形 小波

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火花点火发动机爆震燃烧的实验研究 被引量：2

12

作者 傅茂林 李建权 +1 位作者 王良煜 刘文胜 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1996年第4期410-416,共7页

本文介绍了采用高速摄影法对火花点火发动机爆震进行的实验研究,总结了各种因素对爆震的影响。实验结果表明,末端气体自燃点通常是多个同时发生,分布在末端气体的不同部位;自燃通常会但并不总是会导致爆震。爆震强度并不都取决于自燃时... 本文介绍了采用高速摄影法对火花点火发动机爆震进行的实验研究,总结了各种因素对爆震的影响。实验结果表明,末端气体自燃点通常是多个同时发生,分布在末端气体的不同部位;自燃通常会但并不总是会导致爆震。爆震强度并不都取决于自燃时未燃混合气量的多少,而与自燃发生时末端气体的热力状态有关,自燃出现与爆震发生之间的时间间隔愈短,则爆震愈强;当爆震发生在上止点之后时,其随自燃发生的时刻接近上止点而增强。 展开更多

关键词 火花点火发动机 自燃 爆震 汽油机

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利用二次喷射抑制增压直喷汽油机超级爆震的试验研究 被引量：6

13

作者 张健 虞坚 滕勤 《车用发动机》 北大核心 2013年第4期56-59,65,共5页

为了研究缸内直喷发动机低速大负荷工况超级爆震的抑制措施,有效降低超级爆震的频次,基于优化后的单次喷射相位和燃油轨压,采用降低烟度方式确定二次喷射中后喷的相位和喷油比例,结合早燃(PI)稳态测试循环,通过发动机台架试验比较了两... 为了研究缸内直喷发动机低速大负荷工况超级爆震的抑制措施,有效降低超级爆震的频次,基于优化后的单次喷射相位和燃油轨压,采用降低烟度方式确定二次喷射中后喷的相位和喷油比例,结合早燃(PI)稳态测试循环,通过发动机台架试验比较了两种喷射方式下的超级爆震频次。结果表明,二次喷射能够有效地降低发动机烟度,并对超级爆震具有良好的抑制效果。 展开更多

关键词 直喷汽油机 爆震 二次喷射 烟度

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采用离子电流法与机体振动法检测爆震的比较 被引量：3

14

作者 吴筱敏 汪映 李福明 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第10期1059-1061,1066,共4页

在试验中 ,采用离子电流法和机体振动法同时检测发动机的爆震 ,采用双通道示波器同时记录离子电流法和机体振动法检测到的信号 ,并通过波形对比和快速傅里叶变换对信号进行分析和比较 .结果表明 :2种方法均可以准确实现爆震测量 ;相对... 在试验中 ,采用离子电流法和机体振动法同时检测发动机的爆震 ,采用双通道示波器同时记录离子电流法和机体振动法检测到的信号 ,并通过波形对比和快速傅里叶变换对信号进行分析和比较 .结果表明 :2种方法均可以准确实现爆震测量 ;相对于机体振动法而言 ,离子电流法具有安装方便、信噪比高、信号处理简单、测量准确、成本低廉等优点 ,是一种具有应用潜力的新技术 . 展开更多

关键词 爆震 离子电流法 机体振动法 火花点火发动机 非正常燃料 信号分析 傅里叶变换

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小波结合模糊聚类和神经网络的汽油机爆震诊断方法 被引量：2

15

作者 王彦岩 杨建国 宋宝玉 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期155-159,共5页

为提高爆震诊断的精度,提出一种小波结合模糊聚类和神经网络的爆震诊断方法:以小波变换作为神经网络的前处理器以提取爆震特征;特征参数经模糊处理后,利用神经网络进行爆震诊断。对某汽油机进行了爆震试验,并对小波结合模糊聚类和神经... 为提高爆震诊断的精度,提出一种小波结合模糊聚类和神经网络的爆震诊断方法:以小波变换作为神经网络的前处理器以提取爆震特征;特征参数经模糊处理后,利用神经网络进行爆震诊断。对某汽油机进行了爆震试验,并对小波结合模糊聚类和神经网络的爆震诊断方法的有效性进行了检验。结果表明,相对能量、三次原点矩、峭度和方差4个特征参数,能够将小波子带信号的特征刻画出来,小波结合模糊神经网络方法能诊断出爆震边缘,应用于点火控制以提高汽油机的性能。 展开更多

关键词 汽油机 爆震诊断 小波变换 神经网络

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基于非线性小波变换的汽油机爆震强度识别 被引量：4

16

作者 李宁 周瑞 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期83-89,共7页

为提高利用振动信号检测汽油机爆震强度的精度,提出了一种基于非线性小波变换的爆震强度识别方法.首先,采用非线性小波变换对振动信号进行分解,提取出爆震特征.然后,在包含爆震特征的小波细节分量上计算一组能够表征爆震强度的时域统计... 为提高利用振动信号检测汽油机爆震强度的精度,提出了一种基于非线性小波变换的爆震强度识别方法.首先,采用非线性小波变换对振动信号进行分解,提取出爆震特征.然后,在包含爆震特征的小波细节分量上计算一组能够表征爆震强度的时域统计特征参数.最后,将这些统计特征参数输入到人工智能分类器进行爆震强度识别.对某汽油机进行了爆震台架试验,并对提出的方法进行了验证.结果表明:非线性小波变换可以清晰地从缸盖振动信号中检测出微弱的爆震冲击特征;同时,采用支持向量机能够获得更优的爆震强度识别精度和泛化性能. 展开更多

关键词 汽油机 爆震 非线性小波变换 支持向量机

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利用扫气抑制增压直喷汽油机“超爆”的研究 被引量：3

17

作者 贾志超 朱航 +2 位作者 张扬军 王伟 杨万里 《车用发动机》 北大核心 2013年第4期50-55,共6页

"超爆"是增压汽油机的一种异常燃烧模式,这种燃烧在火花塞点火之前自发着火,但又不同于HCCI(汽油机均质压燃)燃烧。结合"超爆"发生的条件,提出了利用扫气功能降低混合气温度,部分消除"超爆"发生的条件,... "超爆"是增压汽油机的一种异常燃烧模式,这种燃烧在火花塞点火之前自发着火,但又不同于HCCI(汽油机均质压燃)燃烧。结合"超爆"发生的条件,提出了利用扫气功能降低混合气温度,部分消除"超爆"发生的条件,并对比了不同配气正时策略下扫气功能抑制"超爆"的效果。试验结果表明,扫气能有效抑制"超爆",气门正时"进排气门都提前打开和关闭"控制策略相对"进排气门都滞后打开和关闭"控制策略抑制"超爆"效果更好。 展开更多

关键词 直喷汽油机 扫气 爆震

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初始进气充量成分对末端气体自燃化学特性的影响 被引量：1

18

作者 李建权 尚秀镜 +3 位作者 王良煜 郑进才 傅茂林 史绍熙 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第1期37-41,共5页

本文介绍了在一台单缸二冲程爆震实验发动机上，研究进气充量中不同的残余气体成分对焰前反应及自燃的影响的实验结果。结果表明，初始进气充量中含有一定量的残余废气时，抑制了自燃；在残余废气中含有一定量的部分氧化产物时，促进了... 本文介绍了在一台单缸二冲程爆震实验发动机上，研究进气充量中不同的残余气体成分对焰前反应及自燃的影响的实验结果。结果表明，初始进气充量中含有一定量的残余废气时，抑制了自燃；在残余废气中含有一定量的部分氧化产物时，促进了低温化学反应和自燃。低温化学反应所释放的热量以及活性中间产物的积累导致了终燃混合气的自燃。ＲＯＮ５３汽油的自燃过程表现为两阶段着火特征。 展开更多

关键词 初始进气充量 末端气体 焰前反应 汽油机 爆震

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基于小波和可编程逻辑阵列的爆震控制 被引量：1

19

作者 王彦岩 杨建国 +1 位作者 宋宝玉 张琨 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第10期1367-1371,共5页

为提高汽油机爆震检测和控制精度,将离散小波变换算法和基于FPGA(Field-Program-mable Gate Array)的数字信号处理技术应用于爆震控制中.利用离散小波变换从汽油机的振动信号中提取出了轻微爆震特征,提出一种根据小波子带信号相对能量... 为提高汽油机爆震检测和控制精度,将离散小波变换算法和基于FPGA(Field-Program-mable Gate Array)的数字信号处理技术应用于爆震控制中.利用离散小波变换从汽油机的振动信号中提取出了轻微爆震特征,提出一种根据小波子带信号相对能量大小来评价爆震强度的指标和一种基于爆震反馈的点火提前角的控制策略.建立了基于小波算法的爆震控制模型,并进行了仿真实验验证,且将该模型在FPGA硬件上实现.结果表明:基于小波和FPGA的爆震控制方法能准确诊断出爆震,且适合于实时控制,能使汽油机在轻微爆震区工作,有利于提高汽油机的性能. 展开更多

关键词 汽油机 爆震控制 小波变换 可编程逻辑阵列

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移动窗口域的VDO爆震燃烧识别扩展算法 被引量：2

20

作者 张力 郑仁蔚 +1 位作者 张青 吴连成 《重庆大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第8期19-26,共8页

Siemens VDO爆震识别算法广泛应用于汽油机爆震燃烧诊断,但对于发生在缸压峰值前的爆震循环,其在缸压下降沿确定爆震计算窗口的思想在一定程度上影响了爆震识别及评价的准确性。在VDO算法基础上提出了一种基于移动窗口域爆震识别算法,... Siemens VDO爆震识别算法广泛应用于汽油机爆震燃烧诊断,但对于发生在缸压峰值前的爆震循环,其在缸压下降沿确定爆震计算窗口的思想在一定程度上影响了爆震识别及评价的准确性。在VDO算法基础上提出了一种基于移动窗口域爆震识别算法,引入爆震窗口和参考窗口高频累积能量最大差值,利用在指定K区域内移动的参考窗口和爆震窗口,准确识别出爆震计算始点,使爆震窗口包含更多爆震能量,并用此时的爆震窗口和参考窗口累积能量之比作为爆震因子。结果表明:移动窗口域算法的爆震计算始点比VDO算法爆震计算始点提前,呈现更多的爆震能量信息,能弥补对发生在缸压峰值前的爆震事件的漏判。 展开更多

关键词 汽油机 爆震因子 移动窗口 累积能量

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