基于DSP的滾動軸承故障診斷系統(tǒng)的研究與開發(fā)
發(fā)布時間:2021-04-21 00:06
滾動軸承故障診斷就是通過對能反映軸承工作狀態(tài)的信號的觀測,分析與處理來識別軸承的狀態(tài),以保證軸承在承受一定的載荷,以一定轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn)的工作環(huán)境下和一定的工作期間內(nèi)可靠有效的運行。完整的滾動軸承故障診斷過程包含信號測取、特征抽取、故障診斷三部分。信號測取:這部分是整個研究過程的關(guān)鍵,也是難點部分,直接關(guān)系到滾動軸承故障診斷的精確度。經(jīng)過理論分析和對比,采用聲級計采集滾動軸承的工況信號,在保證奈奎斯特采樣定理的條件下,通過WT6701PA板上的A/D進行信號的采樣,基于DSP內(nèi)部存儲器空間有限,利用CCS的實時數(shù)據(jù)跟蹤性,通過C語言編程觸發(fā)DSP外部中斷,啟動直接存儲器訪問DMA,實時傳輸采樣數(shù)據(jù)到主機中,以數(shù)據(jù)文件存儲。特征抽取:就是對采樣信號進行分析處理的過程。隨著小波分析技術(shù)和譜分析技術(shù)的發(fā)展,開創(chuàng)了用時頻域分析方法來檢測和診斷軸承故障的新領(lǐng)域。小波變換是一種時間-尺度分析法,尺度與頻率相對應(yīng),因此是一種時頻分析法;小波變換具有以下特點:在高頻范圍內(nèi)時間分辨率高,在低頻范圍內(nèi)頻率分辨率高;有快速算法-Mallat算法;利用離散小波變換可以將信號分解到各個尺度上。這種分析方法的關(guān)鍵是必須知...
【文章來源】:大連交通大學(xué)遼寧省
【文章頁數(shù)】:64 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 滾動軸承故障診斷的意義和目的
1.2 現(xiàn)階段國內(nèi)滾動軸承故障診斷的方法及前景展望
1.2.1 時域同步平均分析
1.2.2 頻譜分析
1.2.3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在軸承故障中的應(yīng)用
1.2.4 遺傳算法在軸承故障中的應(yīng)用
1.3 數(shù)字信號處理簡介
1.4 課題研究的主要內(nèi)容
1.4.1 滾動軸承故障機理及噪聲診斷法的理論研究
1.4.2 硬件連接部分
1.4.3 軟件實現(xiàn)
1.4.4 小波分析和AR 功率譜分析法在滾動軸承故障診斷中的應(yīng)用
本章小結(jié)
第二章 滾動軸承故障診斷技術(shù)及噪聲診斷法的理論研究
2.1 滾動軸承故障簡介
2.1.1 滾動軸承的典型結(jié)構(gòu)
2.1.2 滾動軸承故障的主要形式和原因
2.2 診斷技術(shù)研究
2.2.1 滾動軸承的診斷方法介紹
2.2.2 噪聲診斷技術(shù)
2.3 噪聲法測量的過程
本章小結(jié)
第三章 基于DSP 的故障診斷系統(tǒng)的設(shè)計
3.1 數(shù)據(jù)采集模塊
3.1.1 聲級計
3.1.2 傳聲器
3.1.3 A/D9042
3.2 數(shù)據(jù)處理模塊
3.2.1 CPU 核
3.2.2 存儲器組織
3.2.3 中斷
3.2.4 片內(nèi)外設(shè)資源
3.2.5 DSP 集成開發(fā)環(huán)境CC52.0
3.3 數(shù)據(jù)存儲模塊
3.3.1 高速同步緩沖器
3.3.2 雙口RAM
3.4 接口模塊
3.5 電源控制模塊
3.6 軟件實現(xiàn)
3.6.1 中斷
3.6.2 直接存儲器訪問(DMA)
本章小結(jié)
第四章 滾動軸承故障診斷系統(tǒng)的信號處理方法研究
4.1 時頻域分析方法的基本概念
4.2 分析方法比較
4.3 小波分析的應(yīng)用
4.3.1 小波變換及其算法
4.3.2 小波算法在故障診斷中的應(yīng)用
4.3.3 Mallat 算法在浮點DSP 上的實現(xiàn)
4.4 功率譜分析的應(yīng)用
4.4.1 經(jīng)典功率譜估計法
4.4.2 現(xiàn)代功率譜估計法
4.4.3 常見譜估計法的比較
4.4.4 AR 模型譜估計法
本章小結(jié)
第五章 數(shù)據(jù)采集及處理實驗
5.1 信號采集系統(tǒng)的可行性實驗
5.2 滾動軸承工況實驗
5.2.1 實驗?zāi)康?br> 5.2.2 實驗對象
5.2.3 實驗裝置
5.2.4 測點的布置及注意事項
5.2.5 實驗內(nèi)容及方法
本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝
本文編號:3150659
【文章來源】:大連交通大學(xué)遼寧省
【文章頁數(shù)】:64 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 滾動軸承故障診斷的意義和目的
1.2 現(xiàn)階段國內(nèi)滾動軸承故障診斷的方法及前景展望
1.2.1 時域同步平均分析
1.2.2 頻譜分析
1.2.3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在軸承故障中的應(yīng)用
1.2.4 遺傳算法在軸承故障中的應(yīng)用
1.3 數(shù)字信號處理簡介
1.4 課題研究的主要內(nèi)容
1.4.1 滾動軸承故障機理及噪聲診斷法的理論研究
1.4.2 硬件連接部分
1.4.3 軟件實現(xiàn)
1.4.4 小波分析和AR 功率譜分析法在滾動軸承故障診斷中的應(yīng)用
本章小結(jié)
第二章 滾動軸承故障診斷技術(shù)及噪聲診斷法的理論研究
2.1 滾動軸承故障簡介
2.1.1 滾動軸承的典型結(jié)構(gòu)
2.1.2 滾動軸承故障的主要形式和原因
2.2 診斷技術(shù)研究
2.2.1 滾動軸承的診斷方法介紹
2.2.2 噪聲診斷技術(shù)
2.3 噪聲法測量的過程
本章小結(jié)
第三章 基于DSP 的故障診斷系統(tǒng)的設(shè)計
3.1 數(shù)據(jù)采集模塊
3.1.1 聲級計
3.1.2 傳聲器
3.1.3 A/D9042
3.2 數(shù)據(jù)處理模塊
3.2.1 CPU 核
3.2.2 存儲器組織
3.2.3 中斷
3.2.4 片內(nèi)外設(shè)資源
3.2.5 DSP 集成開發(fā)環(huán)境CC52.0
3.3 數(shù)據(jù)存儲模塊
3.3.1 高速同步緩沖器
3.3.2 雙口RAM
3.4 接口模塊
3.5 電源控制模塊
3.6 軟件實現(xiàn)
3.6.1 中斷
3.6.2 直接存儲器訪問(DMA)
本章小結(jié)
第四章 滾動軸承故障診斷系統(tǒng)的信號處理方法研究
4.1 時頻域分析方法的基本概念
4.2 分析方法比較
4.3 小波分析的應(yīng)用
4.3.1 小波變換及其算法
4.3.2 小波算法在故障診斷中的應(yīng)用
4.3.3 Mallat 算法在浮點DSP 上的實現(xiàn)
4.4 功率譜分析的應(yīng)用
4.4.1 經(jīng)典功率譜估計法
4.4.2 現(xiàn)代功率譜估計法
4.4.3 常見譜估計法的比較
4.4.4 AR 模型譜估計法
本章小結(jié)
第五章 數(shù)據(jù)采集及處理實驗
5.1 信號采集系統(tǒng)的可行性實驗
5.2 滾動軸承工況實驗
5.2.1 實驗?zāi)康?br> 5.2.2 實驗對象
5.2.3 實驗裝置
5.2.4 測點的布置及注意事項
5.2.5 實驗內(nèi)容及方法
本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
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本文編號:3150659
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