[发明专利]一种基于关键性能指标的柴油机气缸分层故障诊断方法

摘要

本发明公布了一种基于关键性能指标的柴油机气缸分层故障诊断方法，基于数据驱动，建立反映气缸健康状态的关键性能指标；构建关键性能指标预测器；通过分层诊断机制对柴油机气缸组件进行分层故障诊断；包括：建立气缸关键性能指标，包括设备层气缸组件磨损综合指标和部件层各个气缸的磨损指标；对历史数据进行建模，建立基于可测过程变量的关键性能指标的预测器；将待诊断数据输入预测器，进行分层故障诊断。本发明通过分层诊断故障的机制提供了一种由上到下的诊断方法，提高了气缸组件的故障诊断的效率，有效地解决了数据的动态过程特性对故障诊断的影响，提高故障诊断的准确性。

主权项

1.一种基于关键性能指标的柴油机气缸分层故障诊断方法，基于数据驱动，建立反映气缸健康状态的关键性能指标；针对柴油机气缸组件关键性能指标的动态过程特性，构建关键性能指标预测器；通过分层诊断机制对柴油机气缸组件进行分层故障诊断；包括如下步骤：1)建立气缸关键性能指标；关键性能指标包括设备层气缸组件磨损综合指标KPI和部件层各个气缸的磨损指标kpi_i；2)对历史数据进行建模，建立基于可测过程变量的关键性能指标的预测器；3)将待诊断数据输入预测器，进行分层故障诊断，包括基于子空间辨识的故障检测算法和基于重构的故障隔离算法；分层包括设备层、部件层和底层；待诊断数据包括待诊断柴油机的气缸关键性能指标和气缸底层变量数据；所述气缸底层变量数据是各个气缸的实际测量变量；包括如下步骤：31)进行故障检测，采用基于子空间辨识方法的故障检测方法检测判断设备层气缸组件磨损综合指标是否发生异常；检测出关键性能指标的异常后，采用基于重构的故障隔离算法定位出故障变量；包括对部件层进行故障隔离和对底层变量进行故障隔离；32)对部件层进行故障隔离：若检测出设备层气缸磨损综合指标发生故障异常，则定位部件层中第几个气缸磨损指标异常，由此诊断隔离出相应部件层的气缸磨损指标异常的气缸；33)对底层变量进行故障隔离：当检测出部件层中第i个气缸磨损指标异常时，再定位出底层变量中异常的变量，由此诊断隔离出导致此部件层气缸磨损指标异常的相关的底层环节变量；通过上述步骤，实现基于关键性能指标的基于数据驱动的柴油机气缸的分层故障诊断。