Empleo de algoritmos de Machine Learning para la detección de fallos en el sistema de encendido y admisión de aire en un motor Otto
In the present work, Machine Learning algorithms and models were applied within MATLAB to classify four different engine operating states: optimal conditions, faulty spark plug, obstructed air filter, and both faults combined. To achieve this, voltage data from the MAP sensor of a YESA 3133 Otto eng...
Gespeichert in:
| 1. Verfasser: | |
|---|---|
| Format: | bachelorThesis |
| Sprache: | spa |
| Veröffentlicht: |
2025
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://dspace.unl.edu.ec/jspui/handle/123456789/32413 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| _version_ | 1857832937959981056 |
|---|---|
| author | Medina Namicela, Juan Pablo |
| author_facet | Medina Namicela, Juan Pablo |
| author_role | author |
| collection | Repositorio Universidad Nacional de Loja |
| dc.contributor.none.fl_str_mv | León Japa, Rogelio Santiago |
| dc.creator.none.fl_str_mv | Medina Namicela, Juan Pablo |
| dc.date.none.fl_str_mv | 2025-04-16T13:34:21Z 2025-04-16T13:34:21Z 2025-04-16 |
| dc.format.none.fl_str_mv | 106 p. application/pdf |
| dc.identifier.none.fl_str_mv | https://dspace.unl.edu.ec/jspui/handle/123456789/32413 |
| dc.language.none.fl_str_mv | spa |
| dc.publisher.none.fl_str_mv | Loja |
| dc.rights.none.fl_str_mv | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/ec/ info:eu-repo/semantics/openAccess |
| dc.source.none.fl_str_mv | reponame:Repositorio Universidad Nacional de Loja instname:Universidad Nacional de Loja instacron:UNL |
| dc.subject.none.fl_str_mv | MOTOR CONDISIONES CLASSIFICATION LEARNER |
| dc.title.none.fl_str_mv | Empleo de algoritmos de Machine Learning para la detección de fallos en el sistema de encendido y admisión de aire en un motor Otto |
| dc.type.none.fl_str_mv | info:eu-repo/semantics/publishedVersion info:eu-repo/semantics/bachelorThesis |
| description | In the present work, Machine Learning algorithms and models were applied within MATLAB to classify four different engine operating states: optimal conditions, faulty spark plug, obstructed air filter, and both faults combined. To achieve this, voltage data from the MAP sensor of a YESA 3133 Otto engine was collected using an NI-USB 6009 data acquisition board and LabVIEW software. Then, features were extracted from each MAP sensor signal corresponding to 720° of crankshaft rotation, the most relevant ones were selected based on ANOVA analysis, correlation analysis, and Random Forest. The selected features were trained using Artificial Neural Networks (ANN) and Support Vector Machines (SVM), with multiple configurations to optimize their parameters. Additionally, MATLAB's "Classification Learner" toolbox was used to implement various Machine Learning models for data classification. This process was applied for both the raw MAP sensor data and the MAP sensor data processed through a low-pass Butterworth filter. The work results indicated that ANN is the most suitable model for used because it has the best accuracy. After several configurations, it reached an accuracy of 96.05% without showing signs of overfitting, and also had the shortest training time compared to the other Machine Learning models. Additionally, the study demonstrated that increasing the number of training features improved ANN accuracy, raising it from 93.97% to 95.53%. |
| eu_rights_str_mv | openAccess |
| format | bachelorThesis |
| id | UNL_3af4f8a3e26f764ae4048d72b08f3e1a |
| instacron_str | UNL |
| institution | UNL |
| instname_str | Universidad Nacional de Loja |
| language | spa |
| network_acronym_str | UNL |
| network_name_str | Repositorio Universidad Nacional de Loja |
| oai_identifier_str | oai:dspace.unl.edu.ec:123456789/32413 |
| publishDate | 2025 |
| publisher.none.fl_str_mv | Loja |
| reponame_str | Repositorio Universidad Nacional de Loja |
| repository.mail.fl_str_mv | * |
| repository.name.fl_str_mv | Repositorio Universidad Nacional de Loja - Universidad Nacional de Loja |
| repository_id_str | 0 |
| rights_invalid_str_mv | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/ec/ |
| spelling | Empleo de algoritmos de Machine Learning para la detección de fallos en el sistema de encendido y admisión de aire en un motor OttoMedina Namicela, Juan PabloMOTORCONDISIONESCLASSIFICATION LEARNERIn the present work, Machine Learning algorithms and models were applied within MATLAB to classify four different engine operating states: optimal conditions, faulty spark plug, obstructed air filter, and both faults combined. To achieve this, voltage data from the MAP sensor of a YESA 3133 Otto engine was collected using an NI-USB 6009 data acquisition board and LabVIEW software. Then, features were extracted from each MAP sensor signal corresponding to 720° of crankshaft rotation, the most relevant ones were selected based on ANOVA analysis, correlation analysis, and Random Forest. The selected features were trained using Artificial Neural Networks (ANN) and Support Vector Machines (SVM), with multiple configurations to optimize their parameters. Additionally, MATLAB's "Classification Learner" toolbox was used to implement various Machine Learning models for data classification. This process was applied for both the raw MAP sensor data and the MAP sensor data processed through a low-pass Butterworth filter. The work results indicated that ANN is the most suitable model for used because it has the best accuracy. After several configurations, it reached an accuracy of 96.05% without showing signs of overfitting, and also had the shortest training time compared to the other Machine Learning models. Additionally, the study demonstrated that increasing the number of training features improved ANN accuracy, raising it from 93.97% to 95.53%.En la presente investigación se aplicaron algoritmos y modelos de Machine Learning dentro de Matlab, con el objetivo de clasificar 4 estados diferentes del funcionamiento del motor: en óptimas condiciones, con una bujía defectuosa, con un filtro de aire obstruido y con la aplicación de ambos fallos a la vez. Para ello, se recopilaron los datos de voltaje del sensor MAP de un motor Otto YESA 3133 haciendo uso de una tarjeta NI-USB 6009 y el software Labview. Posteriormente se extrajeron las características de cada una de las señales del sensor MAP que correspondían a 720° de giro del cigüeñal, de las cuales se extrajeron las más importantes que indicaron los análisis ANOVA, análisis de correlación y random forest. Las características elegidas, fueron entrenadas mediante algoritmos de redes neuronales artificiales (RNA) y máquinas de soporte vectorial (SVM), realizando varias modificaciones para optimizar sus parámetros; adicionalmente se hizo uso del toolbox “Classification Learner” de Matlab para analizar varios modelos de Machine Learning adicionales, destinados a la clasificación de datos. Dicho proceso se realizó para los datos del MAP en bruto y para los datos luego de pasar por un filtro Butterworth paso bajo. Los resultados de la investigación indicaron que la RNA es la más adecuada para utilizarse debido a que tiene una mejor precisión, la cual, luego de varias configuraciones de entrenamiento alcanzó una precisión del 96.05% sin mostrar síntomas de sobreajuste, además que tuvo un menor tiempo de entrenamiento con relación a los demás modelos de Machine Learning. Adicionalmente, la investigación demostró que cuando se tienen más características para su entrenamiento, la precisión de la RNA aumenta pasando de un 93.97% a un 95.53%.LojaLeón Japa, Rogelio Santiago2025-04-16T13:34:21Z2025-04-16T13:34:21Z2025-04-16info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesis106 p.application/pdfhttps://dspace.unl.edu.ec/jspui/handle/123456789/32413spahttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/ec/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositorio Universidad Nacional de Lojainstname:Universidad Nacional de Lojainstacron:UNL2025-05-02T13:26:04Zoai:dspace.unl.edu.ec:123456789/32413Institucionalhttps://dspace.unl.edu.ec/Universidad públicahttps://unl.edu.ec/https://dspace.unl.edu.ec/oaiEcuador***opendoar:02025-05-02T13:26:04falseInstitucionalhttps://dspace.unl.edu.ec/Universidad públicahttps://unl.edu.ec/https://dspace.unl.edu.ec/oai*Ecuador***opendoar:02025-05-02T13:26:04Repositorio Universidad Nacional de Loja - Universidad Nacional de Lojafalse |
| spellingShingle | Empleo de algoritmos de Machine Learning para la detección de fallos en el sistema de encendido y admisión de aire en un motor Otto Medina Namicela, Juan Pablo MOTOR CONDISIONES CLASSIFICATION LEARNER |
| status_str | publishedVersion |
| title | Empleo de algoritmos de Machine Learning para la detección de fallos en el sistema de encendido y admisión de aire en un motor Otto |
| title_full | Empleo de algoritmos de Machine Learning para la detección de fallos en el sistema de encendido y admisión de aire en un motor Otto |
| title_fullStr | Empleo de algoritmos de Machine Learning para la detección de fallos en el sistema de encendido y admisión de aire en un motor Otto |
| title_full_unstemmed | Empleo de algoritmos de Machine Learning para la detección de fallos en el sistema de encendido y admisión de aire en un motor Otto |
| title_short | Empleo de algoritmos de Machine Learning para la detección de fallos en el sistema de encendido y admisión de aire en un motor Otto |
| title_sort | Empleo de algoritmos de Machine Learning para la detección de fallos en el sistema de encendido y admisión de aire en un motor Otto |
| topic | MOTOR CONDISIONES CLASSIFICATION LEARNER |
| url | https://dspace.unl.edu.ec/jspui/handle/123456789/32413 |