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针对现有柴油机故障诊断方法的不足，提出了一种基于分形特征和神经网络的诊断方法。讨论了关联维数的计算方法，利用LabVIEW虚拟仪器开发平台，组建了一套基于声信号关联维数的柴油机故障诊断系统。计算了柴油机在不同工况下声音信号的关联维数，设计一个BP神经网络实现了柴油机故障诊断并进行离线训练，并进行试验验证，结果表明该方法能有效检测故障。