| 【中文题名】 | 基于DSP的设备状态监测与分析平台的开发研究 |
| 【英文题名】 | The Study of Platform for Condition Monitoring and Analysis Based on DSP |
| 【学科专业】 | 控制理论与控制工程 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2007-10-15 |
| 【中关键词】 | 状态监测与分析,TMS320F2812,嵌入式,μCOS-Ⅱ,移植, |
| 【英关键词】 | Condition Monitor&Signal analysis,TMS320F2812,μC/OS-Ⅱ,port, |
| 【分类导航】 | 工业技术>自动化技术、计算机技术>自动化技术及设备>自动化系统>数据处理、数据处理系统>集中检测与巡回检测系统 |
| 【论文摘要】 |
工业领域许多关键设备都有状态监测和信号分析的需求,这促使人们开发出各式各样的仪器来满足要求。随着电子技术的不断提高,基于不同硬件和软件架构的状态监测与分析仪成为研究的热点。
在比较了国内外状态监测与分析仪发展现状后,本文提出了一种以TI公司的C2000系列DSP-TMS320F2812为核心处理器,以复杂可编程逻辑器CPLD为逻辑和时序控制器的多功能状态监测与分析软硬件通用平台。外扩大容量的静态存储器SRAM保证了实时数据不丢失,DSP内部集成的强大功能CAN总线控制器eCAN被用来数据传输,克服了传统RS-485总线的弊端。通过对外部信号的快速傅立叶变换(FFT)实例来说明硬件系统的构成、内部A/D转换器的使用和软件开发环境的建立过程。同时介绍了实时操作系统μC/OS-Ⅱ移植到DSP平台的必要性和可行性,用较大篇幅介绍了μC/OS-Ⅱ的运行机理,并给出了移植中的关键代码。嵌入式操作系统和DSP相结合的开发平台提高了软件的可靠性和实时性,可以使仪器在不改变硬件设计的情况下,通过搭配不同领域的软件实现多种设备数据的采集、存储、分析和通讯。
最后,一个简易的基于经验表的轴承诊断系统被运用... |
| 【论文题纲】 |
|
摘要 |
4-5 |
|
Abstract |
5-8 |
|
1. 绪论 |
8-13 |
|
1.1 选题的背景及意义 |
8-9 |
|
1.2 国内外研究动态 |
9-12 |
|
1.3 本文的主要研究内容 |
12-13 |
|
2. 嵌入式平台总体方案选择 |
13-23 |
|
2.1 嵌入式系统的设计过程 |
13-14 |
|
2.2 嵌入式 CPU 和操作系统的选择原则 |
14-15 |
|
2.3 本论文中嵌入式系统的具体实现 |
15-23 |
|
2.3.1 嵌入式系统硬件 |
15-18 |
|
2.3.2 操作系统的选择 |
18-23 |
|
3. 基于 DSP 的硬件平台设计与实现 |
23-43 |
|
3.1 硬件总体结构概述 |
23-24 |
|
3.2 硬件模块构建 |
24-43 |
|
3.2.1 系统电源模块 |
24-26 |
|
3.2.2 模拟开关模块 |
26 |
|
3.2.3 低通滤波模块 |
26-27 |
|
3.2.4 实时时钟(RTC)模块 |
27-29 |
|
3.2.5 程控放大模块 |
29-31 |
|
3.2.6 模拟数字转换电路模块 |
31-32 |
|
3.2.7 先进先出(FIFO)缓冲电路 |
32-33 |
|
3.2.8 CAN 总线的实现 |
33-34 |
|
3.2.9 外扩大容量SRAM 模块 |
34-36 |
|
3.2.10 时序和逻辑控制器CPLD 模块 |
36-43 |
|
4. μC/OS-Ⅱ的结构分析及在 DSP上的移植 |
43-61 |
|
4.1 实时操作系统μC/OS-Ⅱ概述 |
43-45 |
|
4.2 μC/OS-Ⅱ内核结构 |
45-47 |
|
4.3 操作系统在 DSP 上的移植 |
47-58 |
|
4.3.1 开发工具介绍 |
48 |
|
4.3.2 μC/OS-Ⅱ代码结构 |
48-49 |
|
4.3.3 μC/OS-Ⅱ在DSP上的移植 |
49-58 |
|
4.4 数据采样及FFT 变换的实现 |
58-61 |
|
4.4.1 数据采样 |
58 |
|
4.4.2 FFT 变换 |
58-61 |
|
5. 简易经验表诊断系统 |
61-68 |
|
5.1 旋转机械的故障诊断概述 |
61-63 |
|
5.1.1 经典振动故障的诊断 |
61-63 |
|
5.1.2 故障诊断经验表 |
63 |
|
5.2 经验表算法介绍 |
63-65 |
|
5.3 经验表的IQMath 库实现 |
65-68 |
|
结论与展望 |
68-69 |
|
附录：系统原理图 |
69-73 |
|
参考文献 |
73-77 |
|
攻读研究生期间发表的论文 |
77-78 |
|
致谢 |
78 |
|
| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.385253 |
