機床變速箱狀態(tài)監(jiān)測與診斷虛擬儀器系統(tǒng)研究
發(fā)布時間:2023-04-22 20:58
為適應現代化生產高速發(fā)展的需要,生產設備朝著大型化、復雜化、自動化和集成化方向發(fā)展,使得設備結構越來越復雜,各個部分的聯系越來越密切,設備在運行過程中更容易發(fā)生故障,因此對設備的運行狀態(tài)進行監(jiān)測,并對出現的故障進行快速診斷是非常重要的。虛擬儀器是計算機技術與傳統(tǒng)的儀器儀表技術結合的產物,是對傳統(tǒng)儀器概念的重大突破,必將成為測控儀器的主流。本課題應用虛擬儀器技術研究開發(fā)了機床變速箱狀態(tài)監(jiān)測與診斷系統(tǒng),可以對變速箱進行實時監(jiān)測,發(fā)現故障征兆。 論文對設備狀態(tài)監(jiān)測的研究背景、意義及國內外的發(fā)展現狀進行了分析研究,闡述了虛擬儀器的概念、特點及發(fā)展應用,應用NI公司的LabVIEW軟件為開發(fā)平臺,配合相應的傳感器、信號調理器和數據采集卡研究開發(fā)一套機械設備狀態(tài)監(jiān)測與診斷虛擬儀器系統(tǒng)。該軟件系統(tǒng)可以完成數據采集、信號處理分析和顯示結果等功能。系統(tǒng)界面采用了菜單方式進行程序設計,當系統(tǒng)添加新功能時,只需要在主程序的菜單中添加此項的內容即可執(zhí)行編制好的程序,無需對整個程序都做很大的改動,這使得系統(tǒng)的擴充十分方便,充分體現了“軟件就是儀器”所帶來的優(yōu)越性。 系統(tǒng)軟件利用了模塊化的編程思想,主要包括數據采...
【文章頁數】:86 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 引言
1.1 課題的研究目的及意義
1.2 國內外設備狀態(tài)監(jiān)測診斷技術的發(fā)展及現狀
1.3 機床變速箱典型故障的振動特征
1.4 論文主要研究內容
2 虛擬儀器技術概述
2.1 虛擬儀器的提出
2.2 虛擬儀器的特點
2.3 虛擬儀器技術的發(fā)展及應用
2.4 虛擬儀器的開發(fā)平臺——LabVIEW
2.4.1 LabVIEW簡介
2.4.2 LabVIEW的特點及在設備狀態(tài)監(jiān)測診斷中的應用
2.5 本章小結
3 系統(tǒng)的功能及信號處理方法
3.1 信號的采集與實現
3.1.1 采樣定理與頻率混疊
3.1.2 量化與量化誤差
3.2 信號的預處理
3.2.1 信號截取
3.2.2 濾波處理
3.3 信號的時域分析
3.3.1 時域信號的特征參數
3.3.2 信號的相關分析
3.4 信號的頻域分析
3.4.1 窗函數
3.4.2 快速傅立葉變換
3.4.3 功率譜分析
3.4.4 倒頻譜分析
3.4.5 現代譜估計的自回歸分析
3.5 聯合時—頻分析
3.5.1 短時傅立葉變換
3.5.2 小波變換基本理論與應用
3.6 小結
4 狀態(tài)監(jiān)測診斷系統(tǒng)的設計
4.1 系統(tǒng)的硬件構成
4.1.1 傳感器
4.1.2 信號調理模塊
4.1.3 數據采集卡
4.2 系統(tǒng)的軟件設計
4.2.1 系統(tǒng)軟件的總體結構
4.2.2 系統(tǒng)的主程序設計
4.3 系統(tǒng)軟件各功能模塊設計
4.3.1 密碼功能模塊
4.3.2 數據采集功能模塊
4.3.3 文件管理功能模塊
4.3.4 預處理功能模塊
4.3.5 時域分析功能模塊
4.3.6 頻域分析功能模塊
4.3.7 時—頻聯合分析功能模塊
4.4 小結
5 結論
參考文獻
在讀期間發(fā)表的學術論文
作者簡歷
致謝
附錄
本文編號:3798381
【文章頁數】:86 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 引言
1.1 課題的研究目的及意義
1.2 國內外設備狀態(tài)監(jiān)測診斷技術的發(fā)展及現狀
1.3 機床變速箱典型故障的振動特征
1.4 論文主要研究內容
2 虛擬儀器技術概述
2.1 虛擬儀器的提出
2.2 虛擬儀器的特點
2.3 虛擬儀器技術的發(fā)展及應用
2.4 虛擬儀器的開發(fā)平臺——LabVIEW
2.4.1 LabVIEW簡介
2.4.2 LabVIEW的特點及在設備狀態(tài)監(jiān)測診斷中的應用
2.5 本章小結
3 系統(tǒng)的功能及信號處理方法
3.1 信號的采集與實現
3.1.1 采樣定理與頻率混疊
3.1.2 量化與量化誤差
3.2 信號的預處理
3.2.1 信號截取
3.2.2 濾波處理
3.3 信號的時域分析
3.3.1 時域信號的特征參數
3.3.2 信號的相關分析
3.4 信號的頻域分析
3.4.1 窗函數
3.4.2 快速傅立葉變換
3.4.3 功率譜分析
3.4.4 倒頻譜分析
3.4.5 現代譜估計的自回歸分析
3.5 聯合時—頻分析
3.5.1 短時傅立葉變換
3.5.2 小波變換基本理論與應用
3.6 小結
4 狀態(tài)監(jiān)測診斷系統(tǒng)的設計
4.1 系統(tǒng)的硬件構成
4.1.1 傳感器
4.1.2 信號調理模塊
4.1.3 數據采集卡
4.2 系統(tǒng)的軟件設計
4.2.1 系統(tǒng)軟件的總體結構
4.2.2 系統(tǒng)的主程序設計
4.3 系統(tǒng)軟件各功能模塊設計
4.3.1 密碼功能模塊
4.3.2 數據采集功能模塊
4.3.3 文件管理功能模塊
4.3.4 預處理功能模塊
4.3.5 時域分析功能模塊
4.3.6 頻域分析功能模塊
4.3.7 時—頻聯合分析功能模塊
4.4 小結
5 結論
參考文獻
在讀期間發(fā)表的學術論文
作者簡歷
致謝
附錄
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