Выбор вейвлет-образующей функции для анализа динамических характеристик сигнала двигателя внутреннего сгорания

Автомобильный транспорт, использующий энергию, выделяемую классическими двигателями внутреннего сгорания, вырабатывает большое количество вредных продуктов неполного сгорания углеводородного топлива. Повышение мощности и производительности двигателей является не менее важной причиной поиска альтернативных видов топлива. Поэтому в настоящее время большой интерес представляет водородсодержащий синтез-газ. Преимуществами использования этого вида топлива являются: высокая экологичность отработавших газов, высокие энергетические показатели, низкая цена по сравнению с углеводородными видами топлива. Несмотря на то, на каком топливе работает двигатель, необходимость мониторинга его технического состояния остается важной составляющей технической системы. Одним из наиболее современных и перспективных методов оценки технического состояния двигателей является вибрационная диагностика, которая осуществляется при помощи специализированного оборудования. На выходе с вибрационных датчиков имеется сигнал, нуждающийся в дальнейшей обработке, преобразовании и анализе. Использование вейвлет-преобразования является наиболее информативным способом анализа нестационарных сигналов ввиду его приспособленности для анализа локальных особенностей сигналов. Вейвлет-преобразование -это представление сигнала в виде обобщенного ряда или интеграла Фурье по системе базисных функций, сконструированных из материнского вейвлета, обладающего определенными свойствами, за счет операций сдвига во времени и изменения временного масштаба. В зависимости от необходимых свойств сигнала для его анализа производится выбор материнского вейвлета. Для визуализации результатов вейвлет-преобразования представлены три вейвлет-спектрограммы одного и того же сигнала, выраженные с помощью различных материнских вейвлетов.

альтернативные виды топлива, синтез-газ, вибрационная диагностика, вейвлет-преобразование, материнский вейвлет

1. Кочергин В.И., Далюк И.К., Красников В.В. Перспективные направления использования газомоторного топлива на железнодорожном транспорте // Вестник Сибирского государственного университета путей сообщения. 2015. № 1. С. 19-21.

2. Динамические характеристики ДВС / С.П. Г лушков, С.С. Глушков, С.С. Савельев, А.В. Ярославцева // Сибирский научный вестник. 2007. Вып. 10. С. 164-167.

3. Вибрации в технике: Справ.: В 6 т. М.: Машиностроение, 1978. Т. 1. 352 с.

4. КоврижныхЛ.М., Глушков С.С. Расчет амплитуд свободных колебаний дискретных многомассовых систем // Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока. 2008. № 2. С. 162-164.

5. Глушков С.П., Глушков С.С., Сигимов В.И. Вейвлет-функции Морлета в исследовании переменных составляющих крутящего момента двигателей внутреннего сгорания // Вестник Сибирского государственного университета путей сообщения. 2016. № 2. С. 45-51.

6. ЯковлевА.Н. Введение в вейвлет-преобразования: Учеб. пособие. Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2003. 104 с.

7. Цифровая обработка сигналов: Учеб. пособие / Ю.Н. Матвеев, К.К. Симончик, А.Ю. Тропченко, М.В. Хитров. СПб.: Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики, 2013. 166 с.

8. Глушков С.П., Соловьев Л.Ю., Донец Н.А. Идентификация повреждений в мостовых конструкциях на основе анализа их колебательных процессов // Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета. 2011. № 4. С. 209-220.

9. Идентификация повреждений подшипников судовых валопроводов / С.С. Глушков, Б.О. Лебедев, B.В. Коновалов, Н.С. Ткаленко // Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока. 2013. № 2. C. 200-204.

10. Дьяконов В., Абраменкова И. Обработка сигналов и изображений MATLAB. Специальный справочник. СПб.: Питер, 2002. 601 с.