1、船舶柴油機是船舶動力裝置的關(guān)鍵設(shè)備，如果發(fā)生故障，將會影響船舶營運，并可能造成巨大的經(jīng)濟損失，甚至造成關(guān)鍵設(shè)備損壞，危及人身安全。對船舶柴油機進行狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷，能夠有助于及時有效地發(fā)現(xiàn)并排除船舶柴油機的故障。這對于提高船舶柴油機工作時的安全性和可靠性，降低設(shè)備維修費用，減少經(jīng)濟損失，避免重大事故發(fā)生具有十分重大的意義。
　　 船舶柴油機是典型的綜合性復(fù)雜系統(tǒng)，其組成結(jié)構(gòu)和工作原理導(dǎo)致了故障癥狀的復(fù)雜性。船舶柴油機的故障原因

2、與故障征兆數(shù)值之間表現(xiàn)為極其錯綜復(fù)雜非線性關(guān)系，并且各特征參數(shù)之間往往呈現(xiàn)出強耦合性和非線性，因此必須采用非線性方法對其進行狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷。
　　 本文在總結(jié)和汲取前人研究成果的基礎(chǔ)上，結(jié)合核學(xué)習(xí)理論在處理非線性問題方面所獨有的優(yōu)勢，著重對基于核學(xué)習(xí)理論的柴油機故障診斷技術(shù)進行深入、系統(tǒng)的研究，其主要研究內(nèi)容及成果包括以下幾個方面。
　　 1.利用核主元分析非線性狀態(tài)監(jiān)測的優(yōu)勢，針對船舶柴油機的燃料系統(tǒng)提出了一種基于

3、核主元分析的狀態(tài)監(jiān)測方法。首先對正常采樣數(shù)據(jù)進行核主元分析，計算監(jiān)測統(tǒng)計量及其控制限，從而建立狀態(tài)監(jiān)測模型。然后利用建立的狀態(tài)監(jiān)測模型對船舶柴油機的燃料系統(tǒng)進行狀態(tài)監(jiān)測。對某型船舶柴油機燃料系統(tǒng)的狀態(tài)監(jiān)測結(jié)果驗證了本文提出的方法的有效性。
　　 2.結(jié)合核主元分析的特征提取優(yōu)勢和支持向量機具有較高的辨識率的特點，提出了一種新的船舶柴油機噴油系統(tǒng)的故障診斷方法。首先利用核主元分析對訓(xùn)練樣本集進行特征提取，提取出最能反映船舶柴油機噴

4、油系統(tǒng)故障狀態(tài)的非線性主元。然后將提取的非線性主元用于支持向量機的訓(xùn)練，建立船舶柴油機噴油系統(tǒng)的故障診斷模型。最后利用所建立的故障診斷模型對船舶柴油機噴油系統(tǒng)的未知故障樣本進行診斷。對某型船舶柴油機噴油系統(tǒng)的故障診斷結(jié)果表明：該方法能夠準確識別船舶柴油機噴油系統(tǒng)的幾種常見故障。
　　 3.針對船舶柴油機的渦輪增壓系統(tǒng)具有模糊性和非線性的特點，提出了一種基于模糊核聚類算法的船舶柴油機渦輪增壓系統(tǒng)故障診斷的方法。首先對歷史故障數(shù)據(jù)集

5、進行模糊核聚類，得到聚類中心，建立船舶柴油機渦輪增壓系統(tǒng)的故障診斷模型。然后，利用建立的故障診斷模型對船舶柴油機渦輪增壓系統(tǒng)的未知故障樣本進行診斷。對某型船舶柴油機渦輪增壓系統(tǒng)的故障診斷結(jié)果表明：該方法對于船舶柴油機渦輪增壓系統(tǒng)的幾種常見故障具有較高的區(qū)分度。因為引入了模糊邏輯的概念，所以該方法的診斷結(jié)果也更加真實、客觀。
　　 4.針對智能化柴油機與傳統(tǒng)柴油機的故障機理之間的差異，結(jié)合核fisher判別分析判別精度高和運算時間

6、短等優(yōu)點，提出了一種基于多類核fisher判別分析的故障診斷方法，并采用留一交叉檢驗法確定其中的參數(shù)。對某型船用智能化柴油機進行故障診斷的結(jié)果表明：該方法具有計算量小、耗時少、故障診斷準確率高等優(yōu)點。因此，該方法非常適合于對船用智能化柴油機進行實時的故障診斷。
　　 本文主要研究了核學(xué)習(xí)理論，提出和改進了各類基于核的分類方法，對船舶柴油機的各子系統(tǒng)建立了一系列的狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷模型。這些方法分別具有各自的優(yōu)點，能夠滿足不同子系