本文關(guān)鍵詞：基于DSP的遠(yuǎn)程風(fēng)電齒輪箱故障診斷系統(tǒng)軟件設(shè)計，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：本課題來源于國家自然科學(xué)基金“基于粒子群優(yōu)化與濾波技術(shù)的復(fù)雜傳動裝置早期故障診斷研究”和省留學(xué)回國人員基金“機(jī)電設(shè)備遠(yuǎn)程通用智能診斷模塊開發(fā)與集成”。 風(fēng)力發(fā)電機(jī)由于現(xiàn)場環(huán)境導(dǎo)致拆裝困難，每次維護(hù)需要出動大型吊車系統(tǒng)，甚至調(diào)動直升機(jī)，其維護(hù)成本至少是其他陸地設(shè)備的2倍以上。針對風(fēng)力發(fā)電機(jī)運(yùn)行過程中由于各種因素導(dǎo)致的各種問題和故障，有目的性的降低故障維護(hù)所帶來的經(jīng)濟(jì)影響，更進(jìn)一步避免重大故障的發(fā)生，以確保風(fēng)力發(fā)電機(jī)安全可靠、高效運(yùn)行具有十分重要的意義。本人在通過研究了風(fēng)電系統(tǒng)的相關(guān)故障機(jī)理和DSP嵌入式系統(tǒng)的相關(guān)原理后，采用以DSP作為硬件平臺來設(shè)計一個風(fēng)力發(fā)電機(jī)行星齒輪增速箱遠(yuǎn)程故障診斷系統(tǒng)，系統(tǒng)運(yùn)行的主要流程為故障振動信號采集、數(shù)字信號處理、原始信號和診斷結(jié)果的存儲、故障信號的診斷和結(jié)果的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸，以達(dá)到遠(yuǎn)程監(jiān)控的作用。 本論文主要針對風(fēng)力發(fā)系統(tǒng)故障率較高的位置——風(fēng)電行星齒輪增速箱傳動部分為主要研究對象，對整個系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計，在本論文中由于條件有限，風(fēng)機(jī)設(shè)備現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集十分困難，所以僅進(jìn)行少量故障類型齒輪傳動裝置實驗，在實驗中對搭建的智能診斷系統(tǒng)進(jìn)行了測試。本系統(tǒng)在設(shè)計過程中選擇德州儀器（TI）公司的數(shù)字信號處理芯片TMS320F28335為中央處理器來完成硬件部分的搭建，并在開發(fā)板原有基礎(chǔ)上針對上位機(jī)外設(shè)和接口進(jìn)行改造。對應(yīng)相應(yīng)的硬件平臺設(shè)計了系統(tǒng)的軟件部分：首先在CCS V3.3中編寫Main函數(shù)，包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)存儲、通信、故障診斷、數(shù)據(jù)發(fā)送；其次使用MATLAB中nntool工具箱搭建齒輪箱故障診斷BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，提取權(quán)值與閾值，之后用C語言改寫成可以嵌入DSP中的相應(yīng)程序，，以此對故障進(jìn)行識別，最后利用3G數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，將DSP得到的診斷結(jié)果以及部分原始數(shù)據(jù)通過無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞絺髦辽衔粰C(jī)。 通過以上研發(fā)設(shè)計了一個可以應(yīng)用于現(xiàn)今風(fēng)電設(shè)備上的基礎(chǔ)在線監(jiān)測診斷系統(tǒng)，可以更好的監(jiān)測風(fēng)機(jī)齒輪箱進(jìn)行穩(wěn)定工作。
【關(guān)鍵詞】：風(fēng)力發(fā)電機(jī) DSP 3G網(wǎng)絡(luò) 故障診斷
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM315;TH165.3
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1 緒論10-20
• 1.1 課題研究背景10-12
• 1.2 風(fēng)電齒輪箱故障診斷的研究現(xiàn)狀12-14
• 1.2.1 國內(nèi)研究發(fā)展及現(xiàn)狀12-13
• 1.2.2 國外研究發(fā)展情況13-14
• 1.3 設(shè)備遠(yuǎn)程故障診斷系統(tǒng)整體開發(fā)14-18
• 1.3.1 硬件平臺選型及優(yōu)化14-16
• 1.3.2 故障診斷系統(tǒng)的數(shù)據(jù)預(yù)處理16-18
• 1.4 WCDMA 網(wǎng)絡(luò)18
• 1.5 本文研究的主要內(nèi)容18-19
• 1.6 本章小結(jié)19-20
• 2 風(fēng)電設(shè)備行星齒輪箱故障機(jī)理及信號特征簡介20-31
• 2.1 風(fēng)力發(fā)電機(jī)簡介20-21
• 2.2 行星齒輪箱常見故障形式21-23
• 2.2.1 齒輪故障21-23
• 2.2.2 軸承故障23
• 2.2.3 傳動軸故障23
• 2.3 齒輪箱振動產(chǎn)生機(jī)理23-26
• 2.3.1 齒輪振動產(chǎn)生機(jī)理23-26
• 2.3.2 滾動軸承振動產(chǎn)生機(jī)理26
• 2.4 齒輪箱常見的振動信號分析方法26-29
• 2.4.1 時域分析與統(tǒng)計指標(biāo)26-28
• 2.4.2 功率譜分析28-29
• 2.5 本章小結(jié)29-31
• 3 WCDMA 無線傳輸技術(shù)31-37
• 3.1 WCDMA 技術(shù)31-32
• 3.2 WCDMA 無線技術(shù)的特點32
• 3.3 WCDMA 無線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)32-35
• 3.3.1 WCDMA 系統(tǒng)架構(gòu)32-33
• 3.3.2 核心網(wǎng)絡(luò)（CN）33-34
• 3.3.3 無線接入網(wǎng)絡(luò) UTRAN34-35
• 3.3.4 終端 UE35
• 3.4 WCDMA 無線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)35-36
• 3.5 本章小結(jié)36-37
• 4 狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的硬件設(shè)計37-44
• 4.1 狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)總體設(shè)計37-38
• 4.2 DSP 故障診斷中心38-41
• 4.2.1 電源模塊38-39
• 4.2.2 采集信號電壓調(diào)理電路39-40
• 4.2.3 串口通信接口電路40
• 4.2.4 SD 卡數(shù)據(jù)存儲40-41
• 4.3 WCDMA 無線網(wǎng)絡(luò)模塊41-43
• 4.3.1 EM770W 概述41
• 4.3.2 數(shù)據(jù)傳輸41-43
• 4.3.3 USIM 卡接口43
• 4.4 本章小結(jié)43-44
• 5 故障診斷系統(tǒng)的軟件設(shè)計44-49
• 5.1 狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的程序44-45
• 5.1.1 狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的開發(fā)流程44
• 5.1.2 監(jiān)測系統(tǒng)的軟件應(yīng)用流程44-45
• 5.2 WCDMA 無線通信模塊軟件設(shè)計45-48
• 5.2.1 AT 指令格式45-46
• 5.2.2 撥號接入 3G 網(wǎng)絡(luò)46-47
• 5.2.3 TCP 數(shù)據(jù)傳輸實現(xiàn)47-48
• 5.3 本章小結(jié)48-49
• 6 系統(tǒng)現(xiàn)場測試及分析49-63
• 6.1 狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)測試49-55
• 6.1.1 風(fēng)電廠設(shè)備情況49-50
• 6.1.2 實驗室模塊測試50
• 6.1.3 ADC-DMA 數(shù)據(jù)采集模塊50-52
• 6.1.4 FIR 數(shù)字濾波器設(shè)計52-53
• 6.1.5 快速傅立葉變換53-54
• 6.1.6 BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)54-55
• 6.2 WCDMA 網(wǎng)絡(luò)傳輸測試55-57
• 6.3 系統(tǒng)總體設(shè)計方案57-62
• 6.4 本章小結(jié)62-63
• 7 結(jié)論與展望63-66
• 7.1 工作總結(jié)63-64
• 7.2 展望64-66
• 參考文獻(xiàn)66-71
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及所取得的研究成果71-72
• 致謝72-73

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：基于DSP的遠(yuǎn)程風(fēng)電齒輪箱故障診斷系統(tǒng)軟件設(shè)計，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：340365