本文關(guān)鍵詞：嵌入式智能軸承故障診斷儀的設(shè)計研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：軸承是旋轉(zhuǎn)機械的關(guān)鍵組成部件,其可靠性對設(shè)備安全運行至關(guān)重要,因此對軸承進(jìn)行故障診斷具有重要意義。傳統(tǒng)的故障診斷系統(tǒng)多是基于PC系統(tǒng)的,在復(fù)雜工況條件下使用不便。本論文研究設(shè)計一種基于ARM的嵌入式軸承故障診斷儀,具有體積小、使用方便等優(yōu)點。論文首先根據(jù)系統(tǒng)的功能需求,提出了總體的軟硬件設(shè)計方案。該系統(tǒng)以三星公司的S3C2440芯片為核心進(jìn)行模塊化硬件設(shè)計,以嵌入式Linux操作系統(tǒng)為核心進(jìn)行層次化的軟件設(shè)計,最后利用軸承故障診斷應(yīng)用軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、故障診斷和人機交互。本論文中的硬件系統(tǒng)主要包括：S3C2440核心處理器模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、存儲模塊、通信模塊、人機交互模塊和電源模塊,并重點介紹了數(shù)據(jù)采集模塊。數(shù)據(jù)采集模塊采用了ICP型加速度傳感器PCB353進(jìn)行振動信號采集,并包含為傳感器提供恒流激勵的LM334三端可調(diào)恒流電路和信號放大電路。存儲模塊主要用于存儲系統(tǒng)軟件和數(shù)據(jù)；通信模塊主要用于硬件平臺同PC的本地通信和調(diào)試：人機交互模塊主要用于開發(fā)觸摸屏上的人機交互界面；電源模塊主要由三端穩(wěn)壓電路構(gòu)成,為系統(tǒng)運行提供基本保障。系統(tǒng)軟件開發(fā)部分主要包括嵌入式Linux操作系統(tǒng)的移植和交叉開發(fā)環(huán)境的搭建,以及在此基礎(chǔ)上進(jìn)行的AD(模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換)驅(qū)動程序和軸承故障診斷應(yīng)用軟件的開發(fā)。設(shè)備驅(qū)動一般模型主要包含驅(qū)動的初始化、實現(xiàn)設(shè)備操作和驅(qū)動注銷等。軸承故障應(yīng)用軟件一方面利用AD驅(qū)動程序進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,另一方面還包括人機交互界面和故障診斷算法部分。本論文中的人機交互界面基于Qt圖形用戶界面開發(fā)軟件進(jìn)行設(shè)計開發(fā),它具有跨平臺、面向?qū)ο蟮膬?yōu)點,最終開發(fā)的圖形用戶界面包括：系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置界面、數(shù)據(jù)采集界面和診斷結(jié)果頻譜顯示界面。關(guān)于軸承故障診斷算法,論文在介紹了相關(guān)的小波變換知識后,實現(xiàn)了一種基于Morlet小波的軸承故障診斷算法并通過能量與熵比準(zhǔn)則確定小波參數(shù)。最后在軸承故障檢測實驗平臺上進(jìn)行了系統(tǒng)測試,軸承故障應(yīng)用軟件可有效運行,進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析處理并將診斷結(jié)果顯示在觸摸屏上,實驗結(jié)果表明該系統(tǒng)能夠較好的實現(xiàn)軸承故障診斷。
【關(guān)鍵詞】：嵌入式Linux 軸承 故障診斷 小波 S3C2440
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TH133.3
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 緒論9-16
• 1.1 課題的研究背景與意義9-10
• 1.2 軸承結(jié)構(gòu)與故障類型簡介10-11
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-14
• 1.3.1 故障診斷方法的研究進(jìn)展11-13
• 1.3.2 故障診斷設(shè)備的研究進(jìn)展13-14
• 1.4 本文的主要研究內(nèi)容與章節(jié)安排14-16
• 第二章 軸承故障診斷儀的總體設(shè)計16-26
• 2.1 故障診斷流程與嵌入式系統(tǒng)開發(fā)流程簡介16-18
• 2.1.1 故障診斷流程簡介16-17
• 2.1.2 嵌入式系統(tǒng)開發(fā)流程簡介17-18
• 2.2 系統(tǒng)需求分析18-19
• 2.3 嵌入式系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)19-21
• 2.4 系統(tǒng)軟硬件總體設(shè)計21-25
• 2.4.1 系統(tǒng)硬件總體結(jié)構(gòu)設(shè)計21-23
• 2.4.2 系統(tǒng)軟件總體結(jié)構(gòu)設(shè)計23-25
• 2.5 本章小結(jié)25-26
• 第三章 軸承故障診斷儀的硬件系統(tǒng)設(shè)計26-46
• 3.1 核心處理器模塊26-30
• 3.1.1 ARM簡介26-27
• 3.1.2 S3C2440核心處理器簡介27-29
• 3.1.3 S3C2440核心處理器的基本外圍電路29-30
• 3.2 存儲器模塊30-33
• 3.2.1 SDRAM存儲系統(tǒng)30-31
• 3.2.2 Flash存儲系統(tǒng)31-32
• 3.2.3 SD卡存儲系統(tǒng)32-33
• 3.3 數(shù)據(jù)采集模塊33-38
• 3.3.1 數(shù)據(jù)采集模塊整體結(jié)構(gòu)設(shè)計33-34
• 3.3.2 傳感器信號采集電路34-35
• 3.3.3 信號放大電路35-37
• 3.3.4 內(nèi)部ADC模塊37-38
• 3.4 通信模塊38-41
• 3.4.1 網(wǎng)絡(luò)接口電路38-40
• 3.4.2 串口電路40-41
• 3.5 人機交互模塊41-43
• 3.6 電源模塊43-44
• 3.7 本章小結(jié)44-46
• 第四章 軸承故障診斷儀的軟件系統(tǒng)設(shè)計46-64
• 4.1 嵌入式Linux軟件開發(fā)模式與平臺搭建46-48
• 4.1.1 嵌入式Linux軟件系統(tǒng)簡介46-47
• 4.1.2 嵌入式Linux軟件開發(fā)模式47
• 4.1.3 嵌入式Linux系統(tǒng)平臺搭建47-48
• 4.2 驅(qū)動程序設(shè)計48-54
• 4.2.1 設(shè)備驅(qū)動程序簡介48-50
• 4.2.2 AD驅(qū)動程序設(shè)計50-54
• 4.3 軸承故障診斷算法設(shè)計54-58
• 4.3.1 小波變換54-56
• 4.3.2 基于Morlet小波的軸承故障診斷算法56-58
• 4.4 軸承故障診斷應(yīng)用軟件設(shè)計58-61
• 4.4.1 軸承故障診斷應(yīng)用軟件工作流程58-59
• 4.4.2 人機交互界面的開發(fā)設(shè)計59-61
• 4.5 系統(tǒng)實驗與分析61-63
• 4.6 本章小結(jié)63-64
• 第五章 總結(jié)與展望64-66
• 5.1 本文工作總結(jié)64-65
• 5.2 未來展望65-66
• 致謝66-67
• 參考文獻(xiàn)67-72
• 碩士學(xué)位攻讀期間獲得的學(xué)術(shù)成果72

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 馬鳴鶴;任亞軍;;基于C8051F340單片機的智能化軸承故障診斷儀[J];儀表技術(shù)與傳感器;2010年03期

2 胡占軍;孫大鵬;張敬芳;申愛蘭;;GZU鋼筋冷軋扭機組軸承故障診斷儀的研究[J];制造業(yè)自動化;2009年08期

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2 張曉鴿;基于振動信號分析的滾動軸承故障診斷儀的設(shè)計與實現(xiàn)[D];重慶大學(xué);2013年

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本文編號：427464