首页> 中文学位 >基于振动和声发射的旋转机械故障诊断系统的研究与实现
【6h】

基于振动和声发射的旋转机械故障诊断系统的研究与实现

代理获取

目录

声明

摘要

图目录

表目录

第1章 绪论

1.1 背景和意义

1.2 国内外发展状况

1.3 技术概况

1.3.1 振动传感器

1.3.2 声发射与碰摩检测

1.3.3 ARM与FPGA

1.4 论文的主要工作和结构安排

第2章 系统规格与框架

2.1 技术指标与路线

2.1.1 技术指标

2.1.2 技术路线

2.2 整体框架

2.3 本章小结

第3章 模拟信号调理

3.1 振动信号调理

3.2 键相信号调理

3.3 直流信号调理

3.4 本章小结

第4章 数据传输与数字逻辑

4.1 GPMC与EDMA

4.1.1 GPMC原理

4.1.2 GPMC规划与实现

4.1.3 EDMA原理

4.1.4 EDMA适配

4.2 FPGA数字逻辑

4.2.1 总线接口

4.2.2 数模转换

4.2.3 ADPLL

4.3 本章小结

第5章 振动信号故障诊断

5.1 下位机系统

5.2 LMD特征分解

5.2.1 仿真信号分解

5.2.2 实振动信号分解

5.3 HMM故障识别

5.3.1 HMM模型

5.3.2 HMM算法

5.3.3 故障识别

5.4 本章小结

第6章 声发射信号碰摩识别

6.1 倒谱特征提取

6.2 GMM模型

6.3 碰摩故障识别

6.4 本章小结

第7章 总结与展望

致谢

参考文献

攻读硕士期间发表的论文和参加的项目

展开▼

摘要

随着现代工业和科学技术的高速发展,企业投放的旋转机械设备日益向大型化、精密化、自动化和高速化的方向发展,而且设备之间的联系越来越紧密,其工况不仅影响该机械设备本身的安全稳定运行,还会对整个生产和运营造成直接影响,一旦发生故障,往往造成巨大经济损失甚至威胁人身安全。引入旋转机械状态监测与故障诊断系统,已成为这些设备的必然选择。
  目前,我国各行各业的关键旋转机械都配备了故障诊断系统,这类系统从技术和功能上都已成熟,为机组的安全稳定运行发挥了重要作用,但同时也存在部署不便、计算能力薄弱、故障识别能力有限、信息化管理不足和成本高昂等缺点。针对这些不足本文提出了基于嵌入式ARM和FPGA的可现场部署与计算分析、可分布式组网以及低廉成本的故障诊断系统,并完成了如下研究工作:
  (1)分析了各类信号自振动信号的分解方法,设计了级联电路用于目标信号的获取,同时设计了支持自动跟踪和程序预设的键相阈值电路;
  (2)分析并设计了以ARM-Linux为主控且FPGA为从控的系统结构,并完成GPMC和EDMA驱动程序的编写贯通了主从芯片的通信和数据传输;选取FPGA作为数字逻辑的载体,依据模块化的设计原则规划FPGA总线接口并实现功能逻辑,提出了一种具有双边沿检测能力的数字鉴相器;
  (3)系统采用基于TCP/IP的C/S软件体系结构。针对基于振动信号的故障诊断,提出了一种基于局部均值分解和隐马尔可夫模型(LMD-HMM)的故障模式学习和识别系统,并用实验验证了系统的有效性和可靠性;
  (4)针对基于声发射信号的碰摩识别,提出了一种基于梅尔倒谱系数和高斯混合模型(MFCC-GMM)的信号特征建模方法,并用实验验证了此模型对碰摩识别的有效性。
  本系统的研制是一次有益的尝试。制成的系统将可应用于电力、化工、冶金、机械等广泛领域,前景广阔,效益巨大。

著录项

相似文献

  • 中文文献
  • 外文文献
  • 专利
代理获取

客服邮箱:kefu@zhangqiaokeyan.com

京公网安备:11010802029741号 ICP备案号:京ICP备15016152号-6 六维联合信息科技 (北京) 有限公司©版权所有
  • 客服微信

  • 服务号