嵌入式技术在故障诊断系统中的应用研究
发布时间：2023-02-06 18:38
旋转机械的在线故障诊断系统是保障大型机组安全高效运行、防止恶性事故发生的有效手段。采集详实准确的数据是整个旋转机械状态监测系统中重要的一部分，因此研究旋转机械在线故障诊断系统中的数据采集器具有很好的现实意义和应用前景。 本文在对国内外数据器的分析的基础上，针对旋转机械在线故障诊断系统对数据采集器的要求，结合ARM、CPLD以及以太网技术，设计了基于ARM的在线故障诊断系统中的数据采集器。本文论述了采集器的系统架构、软硬件设计方法和具体的实现过程。主要工作如下： 1．根据系统多通道、高速、实时监测等严格的性能指标，论述了本系统设计中应该遵循的原则和要求，并根据在线故障诊断系统的特点，划分出4个功能模块，并详细论述了各功能模块的特点。最后完成整个硬件结构平台的设计。各功能模块中均嵌入ARM CPU，使其自成系统，现场实际中可根据需要增减功能模块。各功能模块中，为了便于控制和增强系统的灵活性，使用了复杂可编程逻辑器件CPLD；为了使各模块之间以及各模块和上位服务器之间能够通信，各模块中均设计了网络接口。 2．为了实现对整个硬件平台的管理以及方便程序的开发，设计了软件开...
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 国内外发展概况
1.2.1 国内外旋转机械在线故障诊断系统的发展概况
1.2.2 国内外数据采集系统的发展概况
1.3 嵌入式系统概念简介
1.4 课题来源、目的和意义
1.4.1 课题来源
1.4.2 课题的提出及意义
1.5 本论文的主要工作
1.6 本章小节
第二章 数据采集系统分析
2.1 数据采集与处理简介
2.1.1 数据采集与处理系统的基本概念
2.1.2 数据采集与处理系统的基本结构
2.1.3 数据采集与处理系统的种类及其特点
2.1.4 数据采集与处理系统的发展趋势
2.2 旋转机械的状态特征参量和测量
2.2.1 旋转机械的状态特征参量
2.2.2 特征参数的测量
2.3 数据采集器的输入信号特征分析
2.3.1 键相信号
2.3.2 振动量模拟信号
2.3.3 工艺信号
2.3.4 开关量信号
2.4 在线故障诊断系统中数据采集器的特点
2.5 数据采集器的总体设计方案
2.5.1 设计目标
2.5.2 设计原则
2.5.3 硬件平台的总体设计
2.5.4 软件平台的总体设计
2.6 本章小节
第三章 硬件平台设计
3.1 硬件平台概述
3.2 嵌入式 CPU芯片 ARM
3.2.1 ARM简介
3.2 2 ARM AT91RM9200
3.3 模数转换器 ADS8364
3.4 复杂可编程逻辑器件 CPLD的应用
3.4.1 CPLD的特点
3.4.2 Altera MAX7000系列的特点
3.4.3 CPLD设计流程
3.4 4 CPLD开发工具
3.4.5 VHDL语言
3.5 看门狗电路
3.6 主控制板
3.6.1 主控板的功能描述
3.6.2 电平变换的实现
3.6.3 网络通讯功能
3.6.3 存储器
3.7 振动信号采集板
3.7.1 振动板的前端调理电路
3.7.2 模数转换电路
3.7.3 模数转换电路中的 CPLD设计
3.8 直流信号采集板
3.9 工艺信号采集板
3.10 本章小节
第四章 软件开发平台设计
4.1 嵌入式Linux操作系统
4.1.1 嵌入式 Linux简介
4.1.2 嵌入式 Linux的分支—ARMLinux
4.2 ARM Linux启动及移植过程分析
4.2.1 Bootloader的启动过程
4.2.2 ARM Linux内核的启动过程
4.2.3 ARM Linux内核的移植过程与分析
4.3 内核和交叉编译环境的准备
4.4 BOOTLOAD与 U-BOOT移植
4.4.1 AT91RM9200与 Bootloader
4.4.2 U-Boot的移植
4.5 Linux移植过程
4.6 根文件系统
4.6.1 实现原理
4.6.2 实现方法
4.7 YAFFS文件系统的移植
4.7.1 YAFFS文件系统简介
4.7.2 YAFFS文件系统的移植
4.8 Busybox的移植
4.9 本章小节
第五章 系统的程序设计
5.1 驱动程序的设计
5.1.1 Linux设备驱动程序的种类
5.1.2 设备驱动程序模块
5.1.3 ADS8364的驱动程序
5.2 应用程序设计
5.2.1 使用到的编程技术
5.2.2 应用程序的编写
5.3 本章小节
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 创新点
6.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间参与的科研项目和发表的学术论文
致谢
本文编号：3736409
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 国内外发展概况
1.2.1 国内外旋转机械在线故障诊断系统的发展概况
1.2.2 国内外数据采集系统的发展概况
1.3 嵌入式系统概念简介
1.4 课题来源、目的和意义
1.4.1 课题来源
1.4.2 课题的提出及意义
1.5 本论文的主要工作
1.6 本章小节
第二章 数据采集系统分析
2.1 数据采集与处理简介
2.1.1 数据采集与处理系统的基本概念
2.1.2 数据采集与处理系统的基本结构
2.1.3 数据采集与处理系统的种类及其特点
2.1.4 数据采集与处理系统的发展趋势
2.2 旋转机械的状态特征参量和测量
2.2.1 旋转机械的状态特征参量
2.2.2 特征参数的测量
2.3 数据采集器的输入信号特征分析
2.3.1 键相信号
2.3.2 振动量模拟信号
2.3.3 工艺信号
2.3.4 开关量信号
2.4 在线故障诊断系统中数据采集器的特点
2.5 数据采集器的总体设计方案
2.5.1 设计目标
2.5.2 设计原则
2.5.3 硬件平台的总体设计
2.5.4 软件平台的总体设计
2.6 本章小节
第三章 硬件平台设计
3.1 硬件平台概述
3.2 嵌入式 CPU芯片 ARM
3.2.1 ARM简介
3.2 2 ARM AT91RM9200
3.3 模数转换器 ADS8364
3.4 复杂可编程逻辑器件 CPLD的应用
3.4.1 CPLD的特点
3.4.2 Altera MAX7000系列的特点
3.4.3 CPLD设计流程
3.4 4 CPLD开发工具
3.4.5 VHDL语言
3.5 看门狗电路
3.6 主控制板
3.6.1 主控板的功能描述
3.6.2 电平变换的实现
3.6.3 网络通讯功能
3.6.3 存储器
3.7 振动信号采集板
3.7.1 振动板的前端调理电路
3.7.2 模数转换电路
3.7.3 模数转换电路中的 CPLD设计
3.8 直流信号采集板
3.9 工艺信号采集板
3.10 本章小节
第四章 软件开发平台设计
4.1 嵌入式Linux操作系统
4.1.1 嵌入式 Linux简介
4.1.2 嵌入式 Linux的分支—ARMLinux
4.2 ARM Linux启动及移植过程分析
4.2.1 Bootloader的启动过程
4.2.2 ARM Linux内核的启动过程
4.2.3 ARM Linux内核的移植过程与分析
4.3 内核和交叉编译环境的准备
4.4 BOOTLOAD与 U-BOOT移植
4.4.1 AT91RM9200与 Bootloader
4.4.2 U-Boot的移植
4.5 Linux移植过程
4.6 根文件系统
4.6.1 实现原理
4.6.2 实现方法
4.7 YAFFS文件系统的移植
4.7.1 YAFFS文件系统简介
4.7.2 YAFFS文件系统的移植
4.8 Busybox的移植
4.9 本章小节
第五章 系统的程序设计
5.1 驱动程序的设计
5.1.1 Linux设备驱动程序的种类
5.1.2 设备驱动程序模块
5.1.3 ADS8364的驱动程序
5.2 应用程序设计
5.2.1 使用到的编程技术
5.2.2 应用程序的编写
5.3 本章小节
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 创新点
6.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间参与的科研项目和发表的学术论文
致谢
本文编号：3736409
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jixiegongcheng/3736409.html
