柴油机结构复杂、零部件众多,在工作过程中,柴油机的很多系统都处于高温、高压等多种因素干扰的恶劣条件下。为了保证其工作过程中的可靠性,柴油机运行状态监测及在线故障诊断技术就变得非常必要。瞬时转速信号含有丰富的柴油机工况信息,能反映柴油机缸内工作状态,本文选择瞬时转速信号作为状态监测参数。DSP具有强大的数据处理能力和极高的运行速度,但在柴油机故障诊断方面的应用还很少。为此,本文建立了基于DSP的柴油机故障诊断与状态监测系统,设计了以TMS320F2812DSP高速处理芯片为核心的硬件电路,实现了柴油机瞬时转速等信号的采集、信号处理及柴油机运行状态分析,并应用极坐标分析方法对柴油机单缸熄火故障进行了诊断。针对柴油机单缸熄火故障,本文对瞬时转速信号分别采用FFT和极坐标分析方法进行了处理,并对两种分析结果进行了比较,跟FFT算法相比,极坐标法的优点在于它不仅能及时判断出缸内故障的发生,还能快速定位故障缸。根据系统要求,设计了以DSP高速处理芯片为核心的接口电路、瞬时转速和上止点采集电路、CAN总线通讯电路。并在CCS编程环境下,编写了瞬时转速、信号处理、CAN通讯程序。为了能够以图形方式直观显示柴油机运行状态,本文设计了基于LABVIEW的PC上位机监控系统,通过CAN总线数据传输,监控系统能实时地显示柴油机的瞬时转速曲线,极坐标监测状态以及各缸工作均匀性状态。最后,在C4108ZC53柴油机上对本文设计的故障诊断与状态监测系统进行了实验验证,结果表明,运用极坐标系的方法对柴油机缸内故障进行诊断,能够快速有效的实现缸内故障判断以及对故障缸的定位。