| 【中文题名】 | 基于虚拟仪器的液压设备运行状态在线监测系统研究 |
| 【英文题名】 | Research on Hydraulic Equipment On-line Monitor System Based on Virtual Instrument |
| 【学科专业】 | 机械电子工程 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2007-8-2 |
| 【中关键词】 | PXI平台,液压设备,在线监测,神经网络,无线传输, |
| 【英关键词】 | PXI platform,hydraulic equipment,on-line monitoring,neural network,Wireless transmission, |
| 【分类导航】 | 工业技术>机械、仪表工业>机械零件及传动装置>液压传动>液压传动回路> |
| 【论文摘要】 |
本文完成了一种基于虚拟仪器的液压设备状态监测方法，该方法是以现代计算机检测技术为基础，结合虚拟仪器技术，通过计算机和数据采集卡把硬件和软件有机结合在一起而实现的。
首先，对目前的主流虚拟仪器平台从性能及规范上做了详细对比，选择了基于PXI虚拟仪器技术的液压设备状态监测平台，提出了系统的构成：PXI嵌入式控制器、机箱、数据采集卡、信号调理器等；软件开发平台选用美国NI公司的图形化编程软件LabVIEW8.0，在该平台上开发了基于虚拟仪器技术的液压设备状态监测系统。该系统具有数据采集、数据存储、数据实时显示、历史数据再现、电流信号解调、数字滤波、频谱分析、功率计算等功能，它实现了部分硬件设备所具有的功能。该在线监测系统软件可打包生成扩展名为.EXE的可执行文件，脱离LabVIEW环境也能正常工作。
其次，本文将人工神经网络技术与LabVIEW相结合，利用LabVIEW的MATLAB Script节点研究ART神经网络技术应用于电机故障诊断，从采集的振动信号频谱分析中提取故障征兆，经神经网络智能模块诊断后，给出液压设备驱动电机的故障类型，实现了三相异步电机的故障诊断任务。然后，利用Purp... |
| 【论文题纲】 |
|
摘要 |
3-4 |
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ABSTRACT |
4-8 |
|
第一章 绪论 |
8-13 |
|
1.1 液压系统状态监测概述 |
8-10 |
|
1.2 虚拟仪器技术在液压系统故障诊断及辅助测试中的应用现状 |
10-11 |
|
1.3 本课题研究的目的、意义和内容 |
11-12 |
|
1.3.1 本选题研究的目的和意义 |
11 |
|
1.3.2 国内外研究现状及水平 |
11 |
|
1.3.3 论文的研究内容 |
11-12 |
|
1.4 本章小结 |
12-13 |
|
第二章 虚拟仪器平台及系统的构成 |
13-22 |
|
2.1 虚拟仪器 |
13-16 |
|
2.1.1 虚拟仪器的硬件系统分类 |
14-15 |
|
2.1.2 仪器系统的硬件方案选择 |
15 |
|
2.1.3 虚拟仪器的软件平台 |
15-16 |
|
2.2 PXI 总线系统概述 |
16-17 |
|
2.3 虚拟仪器软件开发平台 LabVIEW |
17-21 |
|
2.3.1 VI 的组成 |
18-19 |
|
2.3.2 编程工具 |
19 |
|
2.3.3 子虚拟仪器技术 |
19-20 |
|
2.3.4 运行和调试 |
20 |
|
2.3.5 LabVIEW 中实现与 MATLAB 混合编程 |
20-21 |
|
2.4 本章小结 |
21-22 |
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第三章 液压测试系统总体设计 |
22-36 |
|
3.1 液压设备的工作原理 |
22-23 |
|
3.2 监测系统原理框图 |
23 |
|
3.3 传感器的选型 |
23-26 |
|
3.3.1 流量传感器 |
23-25 |
|
3.3.2 压电式压力传感器 |
25 |
|
3.3.3 温度传感器 |
25-26 |
|
3.3.4 分压器 |
26 |
|
3.3.5 电流互感器 |
26 |
|
3.4 信号调理 |
26-28 |
|
3.4.1 温度变送器 |
27 |
|
3.4.2 压力调理 |
27-28 |
|
3.5 测试系统硬件选择及其配置 |
28-35 |
|
3.5.1 测试系统组成 |
28-29 |
|
3.5.2 信号的输入连接方式 |
29-31 |
|
3.5.3 数据采集卡的性能 |
31-35 |
|
3.6 本章小结 |
35-36 |
|
第四章 软件的整体设计 |
36-57 |
|
4.1 系统的功能 |
36 |
|
4.2 系统软件整体设计 |
36-42 |
|
4.2.1 软件构成 |
36-37 |
|
4.2.2 监测系统主界面 |
37-42 |
|
4.3 各功能模块简介 |
42-54 |
|
4.3.1 数据采集模块 |
42-43 |
|
4.3.2 显示存储模块 |
43-45 |
|
4.3.3 报警模块 |
45 |
|
4.3.4 标度转换模块的设计与实现 |
45-47 |
|
4.3.5 数字滤波模块 |
47-49 |
|
4.3.6 频谱分析模块 |
49-50 |
|
4.3.7 电流解调模块 |
50-51 |
|
4.3.8 功率计算模块 |
51-52 |
|
4.3.9 电机故障诊断模块中的子模块 |
52-54 |
|
4.4 无线通信 |
54-56 |
|
4.4.1 串行通信 |
55 |
|
4.4.2 上位机软件和数据分析 |
55-56 |
|
4.5 本章小结 |
56-57 |
|
第五章 实验验证 |
57-63 |
|
5.1 实验系统简介 |
57 |
|
5.2 液压回路加载测试 |
57-62 |
|
5.3 本章小结 |
62-63 |
|
第六章 总结与展望 |
63-65 |
|
6.1 结论 |
63 |
|
6.2 后续展望 |
63-65 |
|
致谢 |
65-66 |
|
参考文献 |
66-69 |
|
附录 |
69 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.388765 |
