Введение. 
Применение преобразования Гильберта-Хуанга для контроля работы топливного дозатора двигателя внутреннего сгорания

В настоящее время в современных системах диагностики и неразрушающего контроля проблема частотно-временного преобразования виброакустических сигналов решается применением вейвлет-анализа [1−3]. Однако достоверность такой обработки сигналов во многом зависит от правильности выбора базисной функции преобразования.

Сравнительно недавно разработан метод Гильберта-Хуанга не требующий априорного функционального базиса преобразования [4−7]. Здесь функции базиса получаются адаптивно непосредственно из самих сигналов процедурами отсеивания «эмпирических мод» или «внутренних колебаний» (IMF).

В работе приводятся результаты обработки виброакустических сигналов с помощью метода Гильберта-Хуанга, полученных в ходе испытания двигателя внутреннего сгорания.

Описание экспериментальнойустановки и порядок проведения экспериментов

Серия экспериментов проводилась в испытательной лаборатории на моторном стенде (восьмицилиндровом двухтактном двигателе).

Измерения виброакустических сигналов проводились для периодов, когда двигатель работает в нормальном режиме и когда один из цилиндров не исправен (отключена подача питания на топливный дозатор). Структурная схема измерительной системы [8,9] представлена на рис. 1.

Рис. 1. — Структурная схема измерительной системы, где ЛВ — лазерный виброметр LV-2, АЦП — аналого-цифровой преобразователь BNC6251, ПК — персональный компьютер с программным обеспечение LabVIEW

гильберт хуанг двигатель виброакустический Лазерный виброметр позволяет проводить дистанционное бесконтактное измерение вибрации в диапазоне частот от 2 Гц до 30 кГц. Для преобразования полученных от датчиков входных аналоговых сигналов в цифровой сигнал используется аналого-цифровой преобразователь NI USB-6251 с 16-битным разрешением.

Лазерный виброметр устанавливался на расстоянии 2 метров от моторного стенда и его луч наводился на головку цилиндра, отключение которого предполагалось в процессе экспериментов.

Работа моторного стенда проводилась с частотой оборотов коленвала 2200 об/мин. Регистрация виброакустических сигналов осуществлялась с частотой дискретизации 40 000 Гц.