李国宾，关德林， 李廷举

(1.大连理工大学 材料科学与工程博士后流动站，辽宁 大连 116024;2.大连海事大学 轮机工程学院，辽宁 大连 116026)

柴油机经过长时间、多次工作后，各部件均会产生不同程度的磨损，导致做功能力下降，工作性能恶化。客观、准确地提取柴油机工作性能变化的特征，定义对柴油机工作性能变化敏感的特征参量，通过特征参量可及时掌握柴油机的工作状态，对保障柴油机安全可靠运行具有重要意义。

振动是柴油机在运行过程中必然产生的现象，振动信号蕴涵了丰富的柴油机运行状态的信息，柴油机工作性能的变化可以通过振动表现出来，因此，振动分析法成为柴油机结构分析、故障诊断和状态监测普遍采用的方法［1-4］。

小波包变换具有优异的时–频分辨率特性，被作为一种有效的振动信号特征提取工具［5-8］。小波包变换可描述信号能量在时间–频域坐标系中的分配，在时域和频域上表征信号，从而能提取更多的反映信号特征的信息［9-11］。但是，原始信号经小波变换，得到的由时间轴和频率轴所构成的二维时频信息矩阵维数过大，需对时频矩阵信息进行再处理，以提取反映信息矩阵内在特征的特征变量［12，13］。奇异值分解可以将高维相关变量压缩为低维独立的主特征矢量［14，15］。因此，小波包变换和奇异值分解相结合可实现振动信号的特征提取。

本文对柴油机振动信号进行小波包分解，提取各节点的小波包系数，组成特征矩阵，通过特征矩阵的奇异值定义对柴油机工作性能变化敏感的特征参量。……