汽車衡作為稱量大宗型貨物的衡器,廣泛應用于礦山港口、倉儲運輸等部門,其正常工作與否,直接關系到稱量的準確度。現(xiàn)有的汽車衡故障檢測方法多依靠人工進行記錄和判斷,檢測效率低,過程復雜。本文針對汽車衡現(xiàn)有故障檢測方法的不足,在國家自然科學基金“新型神經網絡及其在大型衡器中的應用研究”的支持下,進行了如下研究:介紹了汽車衡及其故障檢測方法的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢、汽車衡稱重系統(tǒng)的結構及原理,闡述了現(xiàn)有汽車衡故障檢測方法及其不足,指出了論文研究的背景及意義。通過分析汽車衡零點故障產生的原因及故障類型,提出了一種基于遞推主元分析與四種故障檢測指標相結合的傳感器零點故障在線檢測方法,建立了可實時更新的遞推主元模型,利用故障檢測指標（T²、T_H²、SPE、PVR）構建的綜合評判方法實現(xiàn)了基于稱重傳感器零點的微小故障檢測,模擬仿真實驗驗證了該方法的準確性。通過分析汽車衡稱重傳感器突變故障產生的原因及故障類型,提出了一種基于反向傳播神經網絡（BPNN）與小波分析相結合的傳感器突變故障檢測方法,建立汽車衡稱重傳感器輸出預測模型,利用小波變換對傳感... 

【文章來源】：湖南師范大學湖南省 211工程院校

【文章頁數】：82 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

調理電路

碩士學位論文58maxmaxmax2.525010uouVAumV===（5-5）綜合考慮，選取R2=100Ω、R1=R3=10kΩ，放大倍數為201倍。U1、R1、R2、R3、C1、C2組成有源低通濾波器，它們用于濾除工頻信號的干擾，同時必須滿足ADC采樣定理[59]。由于稱重信號為直流信號，取低通濾波器的截止頻率fc為10Hz。令C1=C2，則12111.6072cCCFRf==（5-6）式中，考慮實際應用，電容選取2uF。5.1.3數據采集卡數據采集卡是汽車衡故障檢測系統(tǒng)硬件平臺的重要組成部分，是將模擬信號轉化為數字信號并傳輸到上位機的裝置。中泰研創(chuàng)科技有限公司的EM-9118B型數據采集卡如圖5-3所示。圖5-3數據采集卡EM-9118B型數據采集卡具有以下特點：（1）輸入范圍為±5V或±10V；（2）供電電壓為直流9V~25V;（3）具有16位分辨率；（4）采集數據誤差<0.02%；（5）可進行雙端信號和單端信號數據采集；（6）每一路通道都可達到450kHz的采樣頻率。EM-9118B型數據采集卡具有高速并行、高精度數據采集、計數、測頻、離

汽車衡多傳感器故障診斷方法研究59線采集等功能，適用于需要進行大量數據采集的場合。故本文選其作為汽車衡多路稱重傳感器數據采集與傳輸的裝置。5.2汽車衡故障檢測系統(tǒng)軟件設計汽車衡故障檢測系統(tǒng)軟件設計采用了將LabVIEW與MATLAB相結合的方法。LabVIEW是一款圖形化編程語言，被廣泛地應用于測量測試、仿真和跨平臺設計領域，且容易實現(xiàn)MATLAB函數調用[60]。本章利用數據采集卡采集平臺，結合LabVIEW與MATLAB軟件，設計了汽車衡多傳感器故障檢測系統(tǒng)，系統(tǒng)可實現(xiàn)汽車衡稱重數據顯示、保存、BP神經網絡訓練、預測、傳感器零點故障檢測與報警、傳感器突變點檢測與報警等功能。（1）數據顯示模塊汽車衡數據顯示界面如圖5-4所示。界面主要分為三部分：參數設置、數據顯示、保存。其中，參數設置是配置數據采集卡及稱重傳感器的相關參數，數據采集卡參數包括IP地址、端口號、通道數、觸發(fā)方式等，傳感器參數包括傳感器量程、靈敏度、調理電路放大倍數、當前載荷質量等。數據顯示主要通過“采集數據”按鈕，將數據采集卡采集的多路傳感器的數據顯示在記錄表中。保存是將稱重數據保存在用戶指定的位置。圖5-4數據采集界面（2）神經網絡訓練模塊汽車衡神經網絡訓練模塊如圖5-5所示。該模塊通過采用MATLABScript節(jié)點調用方式，將MATLAB函數嵌入LabVIEW軟件平臺[61]。將稱重數據進行去皮、歸一化等操作后，調用MATLAB函數進行訓練，目標值與神經網絡輸出值之間的誤差由曲線圖顯示，通過改變訓練參數得到最優(yōu)神經網絡訓練結果，并

【參考文獻】：
期刊論文
[1]自動衡器的智能化發(fā)展趨勢[J]. 張明,王富安,余彬彬,白延洪.  衡器. 2019(06)
[2]衡器標準化中的工匠精神[J]. 王俊,梁倩玉,季華.  衡器. 2019(04)
[3]電子汽車衡故障處理與實例分析[J]. 郭逸潘,廖定生.  衡器. 2019(03)
[4]高速列車雙通道速度傳感器故障檢測與隔離研究[J]. 牛剛,曹雪杰,秦肖肖.  儀器儀表學報. 2019(01)
[5]基于PCA與GA-BP神經網絡的磁記憶信號定量評價[J]. 王帥,黃海鴻,韓剛,劉志峰.  電子測量與儀器學報. 2018(10)
[6]基于小波因子分析的PSO-ELM模擬電路故障診斷[J]. 夏爽,顏學龍.  國外電子測量技術. 2018(09)
[7]電阻應變片敏感柵結構參數對應變傳遞的影響研究[J]. 許藝青,楊曉翔,韋鐵平,姚進輝.  機電工程. 2018(04)
[8]機載高速多通道隔離放大器設計[J]. 張亞維,史強強,姚鋒剛.  國外電子測量技術. 2018(04)
[9]工業(yè)互聯(lián)網技術及衡器行業(yè)最新應用展望[J]. 陳日興.  衡器. 2018(01)
[10]基于改進BP神經網絡的中長期電力負荷預測算法設計[J]. 李志恒,孫冉,張建立,姚峰,薛蓋超.  自動化與儀器儀表. 2017(10)

博士論文
[1]汽車衡多傳感器相關性與智能容錯方法研究[D]. 林海軍.湖南大學 2009

碩士論文
[1]基于振動測試的鉆井泵故障診斷系統(tǒng)研究[D]. 王仕強.西南石油大學 2014
[2]汽車衡多傳感器系統(tǒng)故障診斷技術研究[D]. 吳陽平.湖南大學 2010



本文編號：3329203