基于Android的比例方向阀无线测控系统的设计与开发

发布时间：2020-06-20 20:53

【摘要】：电液比例方向阀作为液压控制系统中的重要元件,广泛应用于工程机械和工业制造等领域中。比例阀性能的优劣将直接影响生产效率和产品的质量,因此比例阀的测控系统一直是国内外学者和工业领域热切关注的领域。而近年来工业智能化概念的提出已不仅仅满足于传统液压CAT系统的功能,如何将液压元件智能化也成为行业内关注的重点。比例阀智能化的研究前景非常广阔,在无线测控的基础上,可运用物联网、大数据、机器学习等技术,将阀的工作数据利用互联网共享,进行阀的智能传感、智能决策和智能维护与安全等方面的研究。本文着眼于智能液压的发展趋势,在移动终端性能飞速提升的背景下,完成一套基于Android平台的智能无线测控系统的开发。系统将移动设备作为数据处理中心,进行数据记录、阀的特性测试、数据共享等功能,在进行数据共享后,利用BP神经网络算法针对共享数据实现对比例阀的简单故障诊断。论文主要研究内容如下:第一章,对目前比例阀测控系统、液压阀故障诊断和移动终端在液压测控中的应用进行了总结,提出将移动终端、云存储和比例方向阀结合在一起的智能无线测控系统的设计思路,并针对课题的研究意义和研究难点进行阐述。第二章,搭建了无线测控系统的整体框架,阐述了系统的工作流程和工作原理,针对与先导式比例阀直接交互的比例控制器,介绍其软硬件架构,利用HC-05蓝牙模块无线收发数据,并编写程序配置控制器与先导阀和Android客户端的交互功能。第三章,首先对无线测控系统Android客户端的设计需求进行了分析,然后利用Eclipse软件分别进行了 Android客户端的界面布局、蓝牙模块、数据交互模块、曲线绘制模块、静动态特性测试模块、数据上传模块等部分的开发,并对各个模块的设计方法进行了较详细的叙述。第四章,为节约成本,本章基于先导式比例方向阀数学模型,结合实际所用的控制器和先导式比例阀建立了 AMESim和Matlab/Simulink联合仿真模型,通过仿真的手段来获取比例阀故障样本数据。然后针对正常工况、先导阀芯一端卡死、先导阀一端弹簧断裂三种工况,利用各工况的压力增益特性数据、主阀芯位移和先导阀芯位移为输入,比例阀工况为输出,设计BP神经网络算法实现对比例阀故障工况的判别和诊断。第五章,首先利用串口调试软件来测试通信系统的数据准确性和实时性,然后在某液压阀综合实验台上进行Android客户端的各部分功能测试,并针对测试结果进行分析。第六章,针对课题的研究内容和成果进行总结,并对进一步的研究工作进行了展望。
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TH137.5
【图文】：

１．２国内外研究现状逡逑本节主要针对比例阀测控系统、移动终端在液压测控中的应用和液压阀智能故障逡逑诊断技术三方面进行国内外研究现状调研，调研路线如下图１－１所示。逡逑２逡逑

一套用于农业灌溉的无线阀控系统，能够实现各个节点的运行状态的实时显示和无线逡逑控制；ＨＡＷＥ和ＳＵＮ公司针对本公司的的液压阀产品，基于蓝牙通信技术，推出了相逡逑应的ｉＯＳ和Ａｎｄｒｏｉｄ版本的移动状态监测程序（图１－３），实现阀芯位移、油液温度、逡逑电流等信息数据监测以及电流信号、位移信号输出功能。逡逑＾＾逦Ｓｔａｔｕｓ：邋Ｄ？ｆｎｏ邋Ｎａ＾ｅ邋？；逡逑ＰＰｊｉ邋ｈｕｄｒｇｙｌｉｔｓ邋逦：、逡逑ｄ’＂邋，逦Ｓｎ．邋——邋ｒｗｎｗｒｍ逦撕，Ｓ逡逑ＳＣＡＮＮＩＮＧ逡逑—ＨＹＤＲＡＵＬｉＫ邋Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ逦２Ｓ，Ｃ＞逡逑ｉｎｐａｔ邋Ｕｍｇｔ逡逑＊＊＊＊？０（逦ｖＷ？？ｆ逡逑Ｉｎｐｕｔ邋０．０００邋ｖ逦酬（ｒ逡逑ｊ＾ｊｖ邋ｉ＾ｏｉｖ逦？餐逦５６０３邋ｎｉｉｍｂｅｔ逡逑ｌｉｌｉｌＰ１．．．．．．１｜ｉｉｉＨ逦二诚娝—＇逡逑ＫＫＳａ逦Ｅｒｒｏｒ邋ｏｕｔｐｕｔ逦Q逡逑Ｅｒｒｏｒ邋ｏｕｔｐｕｔ邋Ｂ逦ＯＫ逡逑逦逦Ｓｏｉｕｌｉｏｆｌｓ邋ｆｏｒ邋ａ邋Ｗｏｒｌｄ邋Ｓｉｆｉｄｅｒ邋Ｐｒｅｓｓｕｒｅ邋逦逦逡逑恱ｉＪ逦换：夂逡逑图１－３邋ＳＵＮ公司和ＨＡＷＥ公司液压阀移动终端控制程序界面逡逑国内中北大学［２３］设计开发了一套基于Ａｎｄｒｏｉｄ的离心泵机组状态监测系统，利用移逡逑动客户端实现对离心泵组的远程状态监测和巡查，使现场工作人员能够更准确、快速逡逑的获取离心泵相关参数，提高了工作效率；石家庄铁道大学｜２４１以铁路区段内某液压转逡逑辙机油箱为研究对象，利用Ａｎｄｒｏｉｄ系统设计了一套油量监测系统，实现了监管的系统逡逑化、移动化；西南交通大学ｔ２５ｌ基于ｏｐｅｎＧＬ技术

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