基于嵌入式旋轉(zhuǎn)機(jī)械遠(yuǎn)程故障信號(hào)檢測(cè)與故障診斷系統(tǒng)的研究

發(fā)布時(shí)間：2020-10-25 07:06

　　旋轉(zhuǎn)機(jī)械在電力、化工等行業(yè)的生產(chǎn)中占有重要地位,對(duì)旋轉(zhuǎn)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)和遠(yuǎn)程故障診斷以保證設(shè)備的安全運(yùn)行具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。隨著嵌入式技術(shù)的發(fā)展,小型化和智能化將是故障診斷系統(tǒng)的發(fā)展方向。本文提出并設(shè)計(jì)了一種基于嵌入式旋轉(zhuǎn)機(jī)械遠(yuǎn)程故障信號(hào)檢測(cè)與故障診斷系統(tǒng),作為本實(shí)驗(yàn)室的異步電機(jī)的監(jiān)測(cè)和遠(yuǎn)程故障診斷的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。在信號(hào)預(yù)處理中,通過(guò)對(duì)小波包變換技術(shù)的研究,提出了旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動(dòng)信號(hào)處理中小波包基函數(shù)的選擇,并設(shè)計(jì)了一種基于指數(shù)函數(shù)和調(diào)節(jié)參數(shù)的改進(jìn)型閾值函數(shù),以“能量”為元素,構(gòu)造旋轉(zhuǎn)機(jī)械的特征向量,通過(guò)理論分析和仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了方法的正確性與可行性。在故障診斷方法中,針對(duì)普通的遺傳算法的Pc和Pm的選擇會(huì)影響算法的收斂性,且易陷入局部最優(yōu),提出一種自適應(yīng)遺傳算法的故障診斷方法,并通過(guò)比較應(yīng)用不同方法診斷電機(jī)性能,驗(yàn)證得出訓(xùn)練好的基于自適應(yīng)遺傳算法的電機(jī)故障診斷高階BP模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),能準(zhǔn)確的識(shí)別出所有待檢驗(yàn)樣本的故障類型,而且診斷精度較高。在實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能中,采用S3C2410芯片作為核心微處理器,嵌入式Linux操作系統(tǒng)作為軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)。詳細(xì)介紹了系統(tǒng)的各部分硬件設(shè)計(jì),結(jié)合硬件平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了引導(dǎo)加載程序BootLoader,并成功移植了Linux操作系統(tǒng),構(gòu)建了根文件系統(tǒng),結(jié)合Linux操作系統(tǒng)平臺(tái),實(shí)現(xiàn)了LCD幀緩沖顯示設(shè)備Framebuffer、觸摸屏、A/D轉(zhuǎn)換器、以太網(wǎng)通訊驅(qū)動(dòng)程序的開(kāi)發(fā),并基于系統(tǒng)功能開(kāi)發(fā)了數(shù)據(jù)采集、小波包分析、以太網(wǎng)通訊等應(yīng)用程序。最后,本文利用delphi7.0開(kāi)發(fā)的上位機(jī)監(jiān)測(cè)與診斷系統(tǒng)軟件,提供了一種易于操作、實(shí)用性強(qiáng)的友好界面,實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)、分析、管理和故障的診斷。
【學(xué)位單位】：中南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2009
【中圖分類】：TH165.3
【部分圖文】：

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開(kāi)始工作;當(dāng)這個(gè)值達(dá)到穩(wěn)定的 +1.sv后，PWRGD引腳輸出高電平送到仰554316芯片的55/ENA引腳。這就保證了s3C2410芯片內(nèi)核的上電時(shí)間早于I/O的上電時(shí)間，如圖5一6所示。···············RTA日潤(rùn) D:::甲甲，岌~.一鈴鈴.psHI‘v翻嘆，， ~~~丁，芍「「 S到已認(rèn) NCCC 111101從 1777·V印滋密哈瓜舊 DDD.............................明因以犯了了訛訛c.。本本界:.、 {{{國(guó)國(guó) 、放護(hù) HHH···············V創(chuàng)_P趕趕趕趕趕趕趕趕趕趕 lll一」」閉閉·護(hù)日刊p翌P耳耳 6cl琳眾側(cè)，叨叨 ········PO目D它 pHHH萬(wàn) llllll卜卜 l444·訓(xùn)芬拍氏 PHHH7{{{{{ FFFFFFFFFFFFF133333}{{{ llllll22222， {{{ 1111111111lOOO’’’’’’’’’’RTAG封 DDD1110.玩盈，

接線圖,接線圖,異步電機(jī)

·· 6ND;;;。。:側(cè)嘆WD】· ·圖5一7電源監(jiān)測(cè)電路原理圖5.2.5模數(shù)轉(zhuǎn)換電路模數(shù)轉(zhuǎn)換是數(shù)據(jù)處理的重要模塊，它的性能直接影響系統(tǒng)的診斷效果。決定模數(shù)轉(zhuǎn)換器性能的三個(gè)主要參數(shù)是精度(轉(zhuǎn)換位數(shù))、采樣頻率和通道數(shù)。在異步電機(jī)斷條故障定子電流中，由于故障特征量的頻率分量接近SOHz，幅值與基波幅值相差可達(dá)60dB，因此要求模數(shù)轉(zhuǎn)換的精度在12位以上。在采樣頻率上，由于系統(tǒng)所診斷的異步電機(jī)轉(zhuǎn)子故障的故障特征頻率基本上在 100Hz以下，這方面的要求一般的刀D轉(zhuǎn)換器都能滿足。通道數(shù)的選擇也是十分重要的，系統(tǒng)需監(jiān)測(cè)并分析異步電機(jī)的三相電壓和電流信號(hào)

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