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为解决传统单一分形维数在表征信号时的缺陷,提出一种基于形态学计算的多尺度分形维数估计方法。对柴油机正常、失火和气门间隙过大故障信号进行分析,并与单一分形维数方法进行对比。结果表明:基于形态学计算的多尺度分形维数能准确地对柴油机不同状态下的信号进行分类,计算简单快速,具有很好的故障诊断效果。