滚动轴承故障诊断的信号采集与处理系统

发布时间：2024-02-22 11:52

　　滚动轴承是旋转机械中最重要的部件之一，它的好坏不仅关系着一台机器的运作，甚至还关系着整个工厂的命运。在旋转机械故障中，由滚动轴承引发的故障据统计达到了30％左右，因此对滚动轴承的故障诊断一直是各国研究的热点。 在本文中简要介绍了滚动轴承的故障类型和故障特征频率，并介绍了一种基于小波变换故障信号分析处理技术的故障诊断系统。该系统是以TI公司生产的TMS320VC5402为核心，文中介绍了小波变换的原理，以及小波变换在定点DSP芯片中的实现问题和小波变换在本系统中的应用。本文介绍了以TMS320VC5402为核心的系统的研制过程，主要包括：故障信号拾取和采集模块、信号分析处理模块、数据通信模块等三个模块的硬件电路设计和软件编程。并对仿真结果和实验结果进行了比较和分析。 最后，论文对整个滚动轴承的硬软件电路设计工作做了系统的总结。

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
第一章 绪论
    1.1 选题的目的与意义
    1.2 滚动轴承故障诊断的研究现状
    1.3 本论文的研究内容
第二章 滚动轴承故障信号的小波分析
    2.1 滚动轴承的振动类型和故障特征分析
        2.1.1 滚动轴承振动类型
        2.1.2 滚动轴承的固有振动频率和故障特征频率
    2.2 小波变换在故障轴承信号中的应用原理
        2.2.1 小波变换原理
        2.2.2 小波变换的消噪应用
        2.2.3 小波变换在DSP中的应用基础
第三章 TMS320VC5402在信号处理系统中的应用
    3.1 DSP概述
    3.2 TMS320C54x体系结构特点
        3.2.1 TMS320C54x系统组成
        3.2.2 CPU和总线结构
        3.2.3 存储器配置
        3.2.4 片内集成外设
        3.2.5 JTAG仿真接口
    3.3 TMS320VC5402开发的基本原理及集成开发环境CCS
        3.3.1 开发仿真器
        3.3.2 DSP系统的构成
        3.3.3 DSP软件程序的编写流程
        3.3.4 集成开发环境CCS(Code Composer Studio)
第四章 系统硬件模块设计
    4.1 系统概述
        4.1.1 硬件方框图
        4.1.2 系统软件流程图
    4.2 数据拾取和采集模块
        4.2.1 传感器MMA3021D芯片介绍
        4.2.2 模数转换器TLV1544芯片介绍
        4.2.3 McBSP与A/D通信的原理分析
    4.3 数据通信模块
        4.3.1 通信方式
        4.3.2 逻辑电平转换
        4.3.3 异步通信芯片TL16C550
        4.3.4 通信模块电气连接
    4.4 电源模块和复位电路
        4.4.1 电源模块的构成与工作原理
        4.4.2 复位电路设计
        4.4.3 报警电路
    4.5 DSP与EEPROM的接口
        4.5.1 24AA04芯片的介绍
        4.5.2 24AA04芯片的工作原理
        4.5.3 24AA04与DSP的连接
第五章 系统软件程序设计
    5.1 软件程序设计
    5.2 系统初始化
    5.3 信号采集程序
    5.4 信号分析处理程序
        5.4.1 小波变换在DSP中的实现原理
        5.4.2 数的定标
        5.4.3 基于FWT的DSP编程
    5.5 数据通信模块
    5.6 EEPROM的自举编程
    5.7 编程中注意事项
    5.8 仿真实验结果分析
        5.8.1 检测信号的MATLAB与DSP仿真结果对比
        5.8.2 滚动轴承实验结果分析
第六章 总结
致谢
参考文献
附录 A



本文编号：3906713