本文關(guān)鍵詞：基于超聲的便攜式軸承故障診斷系統(tǒng)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：旋轉(zhuǎn)機械是工業(yè)生產(chǎn)的重要組成部分，對機械軸承進行實時監(jiān)測，預(yù)測故障發(fā)展趨勢，具有重要的經(jīng)濟意義。本課題設(shè)計的基于超聲的便攜式軸承故障診斷系統(tǒng)，具有便于攜帶、經(jīng)濟實用、使用簡單等特點。 本系統(tǒng)由硬件電路和程序設(shè)計兩部分組成。硬件電路包括信號調(diào)理電路裝置與超聲信號處理電路裝置兩部分。其中信號調(diào)理電路裝置主要完成超聲信號的前置放大、帶通濾波、可調(diào)放大、包絡(luò)檢波及電壓強度顯示功能。超聲信號調(diào)理電路裝置選擇基于Cortex-M3內(nèi)核的STM32F103VET6為核心處理器，電路設(shè)計的外設(shè)接口有液晶顯示接口、TF卡存儲接口、功能按鍵接口及串口通訊接口，為了解決設(shè)備工作異常問題，設(shè)計了復(fù)位電路。系統(tǒng)程序設(shè)計部分使用IAR開發(fā)環(huán)境及相關(guān)的函數(shù)庫模塊，主要開發(fā)模塊為數(shù)據(jù)顯示模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、功能按鍵模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊及串口通訊模塊，其中功能按鍵模塊是程序設(shè)計的關(guān)鍵部分，其協(xié)調(diào)整個程序的運行，需要合理定義定時器中斷和外部中斷的優(yōu)先級，主要完成功能有A/D采樣頻率的改變，時域波形、直方圖及頻譜圖的切換，控制數(shù)據(jù)存儲。 本設(shè)計建立了基于核密度估計法的直方圖異常模式數(shù)學(xué)模型。在實驗室現(xiàn)有條件的基礎(chǔ)上，，有針對性的采集工業(yè)設(shè)備異常運轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)，并用采集的數(shù)據(jù)建立實驗數(shù)據(jù)庫。然后，采用實驗數(shù)據(jù)完成數(shù)學(xué)模型MATLAB計算，對比分析實驗數(shù)據(jù)與實際工業(yè)設(shè)備異常情況，證明所建立數(shù)學(xué)模型的有效性。
【關(guān)鍵詞】：超聲信號 信號調(diào)理 功能按鍵 核密度估計法 直方圖
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TH133.3;TH165.3
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第1章 緒論11-16
• 1.1 課題背景及研究的目的和意義11-12
• 1.1.1 故障診斷背景11-12
• 1.1.2 研究的目的和意義12
• 1.2 故障診斷研究現(xiàn)狀12-14
• 1.3 基于超聲信息的故障診斷14
• 1.4 本文的主要研究內(nèi)容14-16
• 第2章 軸承故障基礎(chǔ)及超聲信號采集方法16-22
• 2.1 引言16
• 2.2 旋轉(zhuǎn)機械軸承故障診斷16-20
• 2.2.1 軸承故障的發(fā)展階段16-17
• 2.2.2 軸承常見故障17-18
• 2.2.3 故障診斷時域指標(biāo)18-19
• 2.2.4 故障診斷頻域特征19-20
• 2.3 高頻信號的降頻采樣與直接采樣20-21
• 2.3.1 包絡(luò)檢波法20-21
• 2.4 本章小結(jié)21-22
• 第3章 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計與調(diào)試22-38
• 3.1 引言22
• 3.2 系統(tǒng)硬件電路的總體設(shè)計22-23
• 3.3 信號調(diào)理電路裝置23-30
• 3.3.1 超聲傳感器的選擇24
• 3.3.2 前置放大電路24-25
• 3.3.3 帶通濾波電路25-27
• 3.3.4 可調(diào)放大電路27-28
• 3.3.5 電壓強度顯示電路28-29
• 3.3.6 包絡(luò)檢波電路29-30
• 3.4 超聲信號處理電路裝置30-35
• 3.4.1 微控制器芯片的選擇31-32
• 3.4.2 主核心芯片32-33
• 3.4.3 TF 卡存儲模塊33
• 3.4.4 數(shù)據(jù)顯示模塊33-34
• 3.4.5 串口通訊模塊34-35
• 3.5 電源模塊35-36
• 3.6 本章小結(jié)36-38
• 第4章 系統(tǒng)軟件設(shè)計與實現(xiàn)38-54
• 4.1 引言38
• 4.2 系統(tǒng)軟件總體設(shè)計38-40
• 4.2.1 程序總體架構(gòu)38-39
• 4.2.2 系統(tǒng)程序流程圖39-40
• 4.3 STM32F103VET6 時鐘源40-41
• 4.4 A/D 轉(zhuǎn)換程序配置41-44
• 4.4.1 DMA 各個寄存器程序配置41-42
• 4.4.2 A/D 轉(zhuǎn)換程序配置42-44
• 4.5 功能按鍵模塊程序配置44-46
• 4.5.1 嵌套向量控制器 NVIC 配置44
• 4.5.2 定時器 2 的程序配置44-45
• 4.5.3 波形切換及數(shù)據(jù)保存功能程序配置45-46
• 4.6 數(shù)據(jù)顯示模塊程序配置46-50
• 4.6.1 LCD 屏幕控制器 ILI9325 的驅(qū)動程序配置47-48
• 4.6.2 波形顯示程序配置48-50
• 4.7 TF 卡存儲模塊程序配置50-53
• 4.7.1 TF 卡底層驅(qū)動程序配置50-51
• 4.7.2 FAT32 文件系統(tǒng)移植51-53
• 4.8 本章小結(jié)53-54
• 第5章 系統(tǒng)的調(diào)試與分析54-69
• 5.1 引言54
• 5.2 非參數(shù)概率密度估計方法的軸承故障診斷54-68
• 5.2.1 常用非參數(shù)概率密度估計方法介紹54-55
• 5.2.2 核密度估計方法選取依據(jù)55-56
• 5.2.3 直方圖異常模式數(shù)學(xué)模型總體設(shè)計流程56-57
• 5.2.4 直方圖異常模式數(shù)學(xué)模型的建立及分析57-68
• 5.3 本章小結(jié)68-69
• 結(jié)論69-71
• 參考文獻71-75
• 攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果75-76
• 致謝76-77
• 作者簡介77

【參考文獻】

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  本文關(guān)鍵詞：基于超聲的便攜式軸承故障診斷系統(tǒng)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：286163