本文關(guān)鍵詞：基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的風(fēng)電齒輪箱故障診斷儀的研發(fā)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著能源與環(huán)境問題的日益突出,大力發(fā)展可再生清潔能源成為廣泛共識。風(fēng)能作為一種可再生清潔能源在我國儲量豐富,政府對風(fēng)力發(fā)電的扶持力度也在逐步加大。風(fēng)電機(jī)組長期工作于惡劣的環(huán)境中,容易發(fā)生故障,如何保證風(fēng)電機(jī)組穩(wěn)定高效的運(yùn)行是一項重要課題。而作為雙饋型異步發(fā)電機(jī)組增速機(jī)構(gòu)的齒輪箱更是故障的高發(fā)部件。振動分析是目前旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷的主要技術(shù)手段,對風(fēng)電齒輪箱的故障診斷就是對其振動信號進(jìn)行分析與處理的過程。嵌入式系統(tǒng)具有體積小、功耗低、性能強(qiáng)和可靠性高等特點在各行各業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用。本文就是將故障診斷的理論方法與嵌入式技術(shù)相結(jié)合研發(fā)一種能針對風(fēng)電齒輪箱進(jìn)行智能故障診斷的儀器。主要內(nèi)容包括以下幾個方面:首先,進(jìn)行故障診斷理論及相關(guān)算法的研究和仿真實驗。從機(jī)械故障診斷的基本原理出發(fā),分析風(fēng)電齒輪箱的機(jī)械振動機(jī)理,理論上得出利用小波包分解振動信號提取頻帶能量特征,再利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的非線性映射能力建立故障特征空間到狀態(tài)空間的非線性映射這一故障診斷方法的可行性;并進(jìn)一步利用仿真實驗驗證了該方法的有效性。其次,通過對風(fēng)電齒輪箱故障診斷儀的需求分析,分別提出了軟、硬件的總體設(shè)計方案。最后,根據(jù)軟、硬件的總體設(shè)計方案分別進(jìn)行了具體設(shè)計。其中硬件設(shè)計是在以ARM微處理器S3C2440為核心的基礎(chǔ)上對外圍擴(kuò)展電路進(jìn)行設(shè)計;具體的軟件設(shè)計是在構(gòu)建好基本軟件平臺的基礎(chǔ)上,包括bootloader、Linux內(nèi)核及根文件系統(tǒng)的編譯和移植,再進(jìn)行了相關(guān)驅(qū)動程序的開發(fā)和圖形化用戶界面應(yīng)用程序設(shè)計。
【關(guān)鍵詞】：風(fēng)電齒輪箱 小波包分解 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 嵌入式系統(tǒng) 故障診斷
【學(xué)位授予單位】：蘭州理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TH132.41;TM315
【目錄】：

• 摘要8-9
• Abstract9-14
• 第一章 緒論14-18
• 1.1 課題研究背景及意義14-15
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-17
• 1.3 課題研究內(nèi)容17
• 1.4 論文結(jié)構(gòu)17
• 1.5 本章小結(jié)17-18
• 第二章 風(fēng)電齒輪箱故障診斷方法的研究18-31
• 2.1 故障診斷基本原理18-19
• 2.2 齒輪箱的常見故障及其特點19-21
• 2.2.1 齒輪常見故障類型及其特點20-21
• 2.2.2 軸承的常見故障類型及其特點21
• 2.3 小波包分析21-23
• 2.3.1 小波分析22
• 2.3.2 小波包分解22-23
• 2.4 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)23-25
• 2.4.1 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)基本理論23-24
• 2.4.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)24
• 2.4.3 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)算法24-25
• 2.5 基于小波包和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的故障診斷方法25-27
• 2.5.1 基于小波包分解的頻帶能量特征提取25-26
• 2.5.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計26-27
• 2.5.3 故障診斷方法的基本步驟27
• 2.6 仿真實驗27-30
• 2.7 本章小結(jié)30-31
• 第三章 風(fēng)電齒輪箱故障診斷儀整體設(shè)計方案31-38
• 3.1 功能需求分析31-32
• 3.2 嵌入式系統(tǒng)平臺的選擇32-34
• 3.2.1 嵌入式微處理器的選型33
• 3.2.2 嵌入式操作系統(tǒng)的選型33-34
• 3.3 總體設(shè)計34-37
• 3.3.1 硬件總體設(shè)計35-36
• 3.3.2 軟件總體設(shè)計36-37
• 3.4 本章小結(jié)37-38
• 第四章 故障診斷儀硬件設(shè)計38-50
• 4.1 S3C2440A及其基本電路38-39
• 4.2 存儲模塊設(shè)計39-44
• 4.2.1 SDRAM接口電路設(shè)計39-41
• 4.2.2 NAND接口電路設(shè)計41-43
• 4.2.3 SD卡接口電路設(shè)計43-44
• 4.3 人機(jī)交互接口設(shè)計44-46
• 4.4 信號采集模塊設(shè)計46-49
• 4.4.1 加速度傳感器及ADC選型47-48
• 4.4.2 信號調(diào)理電路設(shè)計48-49
• 4.5 本章小結(jié)49-50
• 第五章 故障診斷儀軟件設(shè)計50-68
• 5.1 嵌入式Linux及其軟件開發(fā)概述50-52
• 5.1.1 嵌入式Linux簡介50
• 5.1.2 嵌入式Linux軟件開發(fā)概述50-52
• 5.2 交叉開發(fā)環(huán)境的建立52
• 5.3 嵌入式Linux核心系統(tǒng)構(gòu)建52-61
• 5.3.1 Boot Loader的移植53-56
• 5.3.2 Linux內(nèi)核的移植56-59
• 5.3.3 構(gòu)建Linux根文件系統(tǒng)59-61
• 5.4 驅(qū)動程序設(shè)計61-64
• 5.4.1 驅(qū)動程序簡介61-62
• 5.4.2 A/D驅(qū)動程序設(shè)計62-64
• 5.5 圖形化用戶界面應(yīng)用程序設(shè)計64-67
• 5.6 本章小結(jié)67-68
• 總結(jié)與展望68-69
• 參考文獻(xiàn)69-73
• 致謝73-74
• 附錄A 攻讀學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄74

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本文編號：256494