滾動軸承故障診斷的信號采集與處理系統(tǒng)
發(fā)布時間:2024-02-22 11:52
滾動軸承是旋轉機械中最重要的部件之一,它的好壞不僅關系著一臺機器的運作,甚至還關系著整個工廠的命運。在旋轉機械故障中,由滾動軸承引發(fā)的故障據(jù)統(tǒng)計達到了30%左右,因此對滾動軸承的故障診斷一直是各國研究的熱點。 在本文中簡要介紹了滾動軸承的故障類型和故障特征頻率,并介紹了一種基于小波變換故障信號分析處理技術的故障診斷系統(tǒng)。該系統(tǒng)是以TI公司生產的TMS320VC5402為核心,文中介紹了小波變換的原理,以及小波變換在定點DSP芯片中的實現(xiàn)問題和小波變換在本系統(tǒng)中的應用。本文介紹了以TMS320VC5402為核心的系統(tǒng)的研制過程,主要包括:故障信號拾取和采集模塊、信號分析處理模塊、數(shù)據(jù)通信模塊等三個模塊的硬件電路設計和軟件編程。并對仿真結果和實驗結果進行了比較和分析。 最后,論文對整個滾動軸承的硬軟件電路設計工作做了系統(tǒng)的總結。
【文章頁數(shù)】:65 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
第一章 緒論
1.1 選題的目的與意義
1.2 滾動軸承故障診斷的研究現(xiàn)狀
1.3 本論文的研究內容
第二章 滾動軸承故障信號的小波分析
2.1 滾動軸承的振動類型和故障特征分析
2.1.1 滾動軸承振動類型
2.1.2 滾動軸承的固有振動頻率和故障特征頻率
2.2 小波變換在故障軸承信號中的應用原理
2.2.1 小波變換原理
2.2.2 小波變換的消噪應用
2.2.3 小波變換在DSP中的應用基礎
第三章 TMS320VC5402在信號處理系統(tǒng)中的應用
3.1 DSP概述
3.2 TMS320C54x體系結構特點
3.2.1 TMS320C54x系統(tǒng)組成
3.2.2 CPU和總線結構
3.2.3 存儲器配置
3.2.4 片內集成外設
3.2.5 JTAG仿真接口
3.3 TMS320VC5402開發(fā)的基本原理及集成開發(fā)環(huán)境CCS
3.3.1 開發(fā)仿真器
3.3.2 DSP系統(tǒng)的構成
3.3.3 DSP軟件程序的編寫流程
3.3.4 集成開發(fā)環(huán)境CCS(Code Composer Studio)
第四章 系統(tǒng)硬件模塊設計
4.1 系統(tǒng)概述
4.1.1 硬件方框圖
4.1.2 系統(tǒng)軟件流程圖
4.2 數(shù)據(jù)拾取和采集模塊
4.2.1 傳感器MMA3021D芯片介紹
4.2.2 模數(shù)轉換器TLV1544芯片介紹
4.2.3 McBSP與A/D通信的原理分析
4.3 數(shù)據(jù)通信模塊
4.3.1 通信方式
4.3.2 邏輯電平轉換
4.3.3 異步通信芯片TL16C550
4.3.4 通信模塊電氣連接
4.4 電源模塊和復位電路
4.4.1 電源模塊的構成與工作原理
4.4.2 復位電路設計
4.4.3 報警電路
4.5 DSP與EEPROM的接口
4.5.1 24AA04芯片的介紹
4.5.2 24AA04芯片的工作原理
4.5.3 24AA04與DSP的連接
第五章 系統(tǒng)軟件程序設計
5.1 軟件程序設計
5.2 系統(tǒng)初始化
5.3 信號采集程序
5.4 信號分析處理程序
5.4.1 小波變換在DSP中的實現(xiàn)原理
5.4.2 數(shù)的定標
5.4.3 基于FWT的DSP編程
5.5 數(shù)據(jù)通信模塊
5.6 EEPROM的自舉編程
5.7 編程中注意事項
5.8 仿真實驗結果分析
5.8.1 檢測信號的MATLAB與DSP仿真結果對比
5.8.2 滾動軸承實驗結果分析
第六章 總結
致謝
參考文獻
附錄 A
本文編號:3906713
【文章頁數(shù)】:65 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
第一章 緒論
1.1 選題的目的與意義
1.2 滾動軸承故障診斷的研究現(xiàn)狀
1.3 本論文的研究內容
第二章 滾動軸承故障信號的小波分析
2.1 滾動軸承的振動類型和故障特征分析
2.1.1 滾動軸承振動類型
2.1.2 滾動軸承的固有振動頻率和故障特征頻率
2.2 小波變換在故障軸承信號中的應用原理
2.2.1 小波變換原理
2.2.2 小波變換的消噪應用
2.2.3 小波變換在DSP中的應用基礎
第三章 TMS320VC5402在信號處理系統(tǒng)中的應用
3.1 DSP概述
3.2 TMS320C54x體系結構特點
3.2.1 TMS320C54x系統(tǒng)組成
3.2.2 CPU和總線結構
3.2.3 存儲器配置
3.2.4 片內集成外設
3.2.5 JTAG仿真接口
3.3 TMS320VC5402開發(fā)的基本原理及集成開發(fā)環(huán)境CCS
3.3.1 開發(fā)仿真器
3.3.2 DSP系統(tǒng)的構成
3.3.3 DSP軟件程序的編寫流程
3.3.4 集成開發(fā)環(huán)境CCS(Code Composer Studio)
第四章 系統(tǒng)硬件模塊設計
4.1 系統(tǒng)概述
4.1.1 硬件方框圖
4.1.2 系統(tǒng)軟件流程圖
4.2 數(shù)據(jù)拾取和采集模塊
4.2.1 傳感器MMA3021D芯片介紹
4.2.2 模數(shù)轉換器TLV1544芯片介紹
4.2.3 McBSP與A/D通信的原理分析
4.3 數(shù)據(jù)通信模塊
4.3.1 通信方式
4.3.2 邏輯電平轉換
4.3.3 異步通信芯片TL16C550
4.3.4 通信模塊電氣連接
4.4 電源模塊和復位電路
4.4.1 電源模塊的構成與工作原理
4.4.2 復位電路設計
4.4.3 報警電路
4.5 DSP與EEPROM的接口
4.5.1 24AA04芯片的介紹
4.5.2 24AA04芯片的工作原理
4.5.3 24AA04與DSP的連接
第五章 系統(tǒng)軟件程序設計
5.1 軟件程序設計
5.2 系統(tǒng)初始化
5.3 信號采集程序
5.4 信號分析處理程序
5.4.1 小波變換在DSP中的實現(xiàn)原理
5.4.2 數(shù)的定標
5.4.3 基于FWT的DSP編程
5.5 數(shù)據(jù)通信模塊
5.6 EEPROM的自舉編程
5.7 編程中注意事項
5.8 仿真實驗結果分析
5.8.1 檢測信號的MATLAB與DSP仿真結果對比
5.8.2 滾動軸承實驗結果分析
第六章 總結
致謝
參考文獻
附錄 A
本文編號:3906713
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