本文關鍵詞：車載嵌入式智能故障診斷終端的研究與設計，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：工程機械行業(yè)作為裝備制造業(yè)的重要組成部分,是國家重點鼓勵發(fā)展的領域。近年來隨著該行業(yè)的迅速發(fā)展,對機械設備的故障監(jiān)測及診斷技術的要求也越來越高。傳統(tǒng)的故障診斷設備存在較多的局限性,如運算能力有限,環(huán)境適應能力差等,而嵌入式技術的發(fā)展為解決以上不足提供了十分有利的條件。目前,較為常用的做法是結合嵌入式產品成本低廉、針對性強、方便攜帶、開發(fā)周期短的優(yōu)勢,將故障診斷技術與嵌入式技術相結合,以此來對提高機械設備的故障診斷效率。介于機械設備液壓系統(tǒng)的特殊性,本文以其為重點來研究診斷終端的設計。通過分析液壓系統(tǒng)的故障特點及技術概況,提出了構建嵌入式智能故障診斷車載裝置的設計方案,在文中完成的主要工作有：首先,通過對終端的功能需求分析,完成了終端平臺的搭建,本終端以SAMSUNG S3C6410為核心進行了硬件平臺的設計,采用嵌入式Linux操作系統(tǒng)完成了軟件平臺的構建；在分析了液壓系統(tǒng)故障機理和神經網絡工作原理的基礎上將BP神經網絡算法應用于液壓系統(tǒng)故障診斷。其次,通過分析液壓系統(tǒng)的故障診斷技術,本文選用BP神經網絡來實現液壓系統(tǒng)的故障診斷的功能,考慮到BP神經網絡算法的局限性,文中選用標準粒子群算法對其進行改進,并進一步根據混沌運動的特性,選用混沌模型對標準PSO算法進行優(yōu)化,使PSO算法的收斂速度和精度得到進一步的提高,并通過實驗仿真,驗證了算法的有效性。最后,利用改進了的BP神經網絡構建了故障診斷系統(tǒng),并將其移植到搭建好的嵌入式故障診斷車載終端上,且開發(fā)了良好的用戶界面。在實驗條件下對該終端進行了測試驗證,測試結果表明該診斷終端各個模塊運行良好,能夠實現對液壓系統(tǒng)運行狀態(tài)的實時監(jiān)測及故障診斷,數據傳輸功能模塊也得到了有效驗證,完成了最初所設計的使用無線網絡進行參數更新的設計目標。
【關鍵詞】：嵌入式 故障診斷 BP神經網絡 粒子群算法 Qt
【學位授予單位】：昆明理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TH165.3
【目錄】：

• 摘要6-7
• ABSTRACT7-11
• 第一章 緒論11-21
• 1.1 研究背景及意義11-13
• 1.2 故障診斷國內外研究動態(tài)13-15
• 1.3 液壓系統(tǒng)故障診斷發(fā)展現狀15-18
• 1.4 傳統(tǒng)診斷設備分析18-19
• 1.5 本文的研究內容及結構安排19-21
• 第二章 故障診斷終端硬件平臺設計21-27
• 2.1 故障診斷終端需求分析21-23
• 2.2 故障診斷終端的硬件模塊設計23-26
• 2.2.1 故障診斷終端的硬件結構23-24
• 2.2.2 嵌入式開發(fā)平臺的選擇24-25
• 2.2.3 3G無線通訊模塊的選擇25-26
• 2.3 本章小結26-27
• 第三章 基于BP神經網絡的故障診斷算法的研究27-53
• 3.1 BP神經網絡在故障診斷系統(tǒng)中的應用27
• 3.2 基本理論27-35
• 3.2.1 BP神經網絡27-31
• 3.2.2 粒子群算法31-34
• 3.2.3 混沌34-35
• 3.3 粒子群算法的改進35-44
• 3.3.1 針對PSO算法參數設定的分析35-37
• 3.3.2 對PSO算法的改進思路37-39
• 3.3.4 算法仿真分析與比較39-44
• 3.4 改進的PSO-BP優(yōu)化算法44-46
• 3.5 算法仿真分析46-51
• 3.6 本章小結51-53
• 第四章 故障診斷終端系統(tǒng)軟件的設計與實現53-67
• 4.1 嵌入式操作系統(tǒng)的選擇53-54
• 4.2 搭建系統(tǒng)的開發(fā)環(huán)境54-58
• 4.2.1 交叉編譯環(huán)境的構建54-56
• 4.2.3 Qt開發(fā)環(huán)境的搭建56-58
• 4.3 圖形界面設計58-60
• 4.3.1 開機界面設計59-60
• 4.3.2 故障診斷界面設計60
• 4.4 故障診斷系統(tǒng)軟件設計60-62
• 4.5 串口通訊設計62-64
• 4.5.1 串口屬性的設置62-63
• 4.5.2 串口設備的讀寫63-64
• 4.5.3 圖形界面設計64
• 4.6 3G網絡通訊設計64-65
• 4.7 本章小結65-67
• 第五章 實驗結果與分析67-73
• 5.1 系統(tǒng)整機運行調試67-68
• 5.2 系統(tǒng)子模塊調試68-72
• 5.2.1 故障診斷系統(tǒng)測試68-70
• 5.2.2 數據的傳輸測試70-72
• 5.3 本章小結72-73
• 第六章 結論73-75
• 致謝75-77
• 參考文獻77-81
• 附錄A81

【參考文獻】

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本文編號：320469