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研究生: 許智超
Hsu, Chih-Chao
論文名稱: 訊號處理對偵測引擎瑕疵之研究
Study on the Engine Fault Detection by Signal Analysis
指導教授: 趙儒民
Chao, Ru-Min
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工學院 - 系統及船舶機電工程學系
Department of Systems and Naval Mechatronic Engineering
論文出版年: 2005
畢業學年度: 93
語文別: 中文
論文頁數: 159
中文關鍵詞: 引擎瑕疵檢測振動快速傅立葉轉換1/3八音度
外文關鍵詞: 1/3 Octave, vibration, FFT, Fault detection, Engine
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  •   本研究主要目的乃是利用量測振動訊號來開發一套汽車引擎瑕疵偵測系統,整個系統包含振動訊號的量測與訊號處理功能。

      此系統是以整合美商國家儀器之量測硬體與LabVIEW此工程量測軟體而達成。在本研究的詳細內容方面,我們主要考慮到瑕疵(NG,No Good)引擎的振動行為,而這些有瑕疵的引擎是由引擎工廠故意設計生產。為了要分辨正常(OK)引擎與瑕疵引擎,我們使用了許多常用的訊號處理方法,包含時域訊號統計量-均方根(Root Mean Square、RMS)值與峰態(Kurtosis)值、快速傅立葉轉換(FFT)、雙通道分析和1/3八音度分析,並且討論這些訊號處理結果的差異。

      文末並將整個引擎瑕疵測試系統程式流程以圖片方式呈現,規劃出一套可作為引擎瑕疵初步判斷的測試機台,並提出一些可改善此系統性能之未?發展建議。

     This study focuses on using the development of an automobile engine fault detection system based on vibration measurement information. The entire system includes the vibration data acquisition and signal analyse capabilities.

     The system is realized by integrating the National Instrument measurement modules and the LabVIEW Software. In the detail of this work, we concentrate on the vibration behavior of the NG (No Good) engine of designated fault-inserts created by the engine factory. Several general purpose signal analysis procedures called time-domain-statistics RMS and Kurtosis, Fast Fourier Transform (FFT), dual channel analysis, and 1/3 Octave are performed in order to distinguish the difference of a normal (OK) car engine from the NGs. The results will be discussed.

     Finially, a photo-type of the preliminary engine fault detection system is presented, which can be used at the end of an engine assemble line to perform the earlier check of abnormal engine vibration. Future work is also suggested in order to increase the performance of such system.

    摘要                         Ⅰ Abstract                        Ⅱ 誌謝                         Ⅲ 目錄                         Ⅳ 表目錄                        Ⅶ 圖目錄                        Ⅷ 符號表                        ⅩⅦ 第一章 緒論                     1 1-1 前言                       1 1-2 文獻回顧                     2 1-3 研究架構                     3 第二章 引擎異音探討                 5 2-1 瑕疵引擎分類                   6 2-2 瑕疵引擎訊號特徵探討               12 第三章 實驗架構與訊號擷取              15 3-1 實驗架構                     15 3-1-1 硬體配備、架構                 18 3-1-2 系統整合                    19 3-1-3 訊號取樣                    20 3-2 訊號擷取流程                   22 第四章 訊號分析方式                 25 4-1 時域的RMS 與Kurtosis 值統計           25 4-2 雙通道階次分析                  28 4-2-1 功率頻譜                    28 4-2-2 視窗函數(Windows Function)的效應       29 4-2-3 各種窗型函數的差異               33 4-2-4 快速傅立葉轉換                 34 4-2-5 階次分析                    35 4-2-6 雙通道分析                   36 4-2-7 雙通道階次分析流程               36 4-3 1/3八音度分析後做統計分布             41 4-3-1 八音度分析                   43 4-3-2 ANSI and IEC Standards              44 4-3-3 1/3八音度分析                  46 4-3-4 統計分佈                    47 4-3-5 1/3八音度分析後做統計分佈流程          48 第五章 實驗與分析結果                52 5-1 實驗結果                     52 5-2 訊號分析結果                   52 5-2-1 時域統計量分析結果               52 5-2-2 雙通道階次分析結果               64 5-2-3 1/3八音度分析後做統計分布結果          76 第六章 結論與展望                  96 6-1 結果討論                     96 6-1-1 訊號處理結果相關性比較             98 6-1-2 1/3八音度分析辨識結果較差之原因         99 6-2 量測分析軟體撰寫                 100 6-3 研究成果與建議                  103 6-4 未來展望                     108 參考文獻                       109 附錄一                        113 附錄二                        144

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    下載圖示 校內:立即公開
    校外:2005-08-24公開
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