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基于虚拟仪器的液压设备多源诊断信息获取实验系统开发

作　者: 唐萍
导　师: 谷立臣
学　校: 长安大学
专　业: 机械电子工程
关键词: 液压设备 PXI虚拟仪器 多源信息 故障诊断 BP神经网络
分类号: TH707
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 79次
引　用: 1次
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内容摘要


针对液压设备状态检测、故障诊断的特点和发展趋势,本文以信息融合理论为指导思想,利用虚拟仪器开发平台对液压动力系统多源诊断信息的获取以及分析方法进行了研究,其主要工作如下：1、在课题组前期对液压动力系统信号获取及故障机理分析基础上,对基于虚拟仪器的液压设备多源诊断信息获取实验系统研究的理论基础进行了分析,研究了实验系统的构建方法和硬件平台的搭建原理,在对多种软件开发平台特性进行对比的基础上,选用LabVIEW作为实现对基于虚拟仪器的液压设备多源诊断信息获取实验系统统的软件平台。2、进行了故障诊断专家系统分析,BP神经网络基础学习,信号分析相关研究,以及分析传感器技术基础,总结了传感器选型的原则,论述四种信号传输与总线性能,并选择PXI作为对基于虚拟仪器的液压设备多源诊断信息获取实验系统的总线；为实验系统软硬件开发奠定了理论基础。3、为了能够更好研发对基于虚拟仪器的液压设备多源诊断信息获取实验系统,分析了液压动力系统诊断信息获取实验平台的机械系统、液压系统及电气系统构成要素；对实验主要内容、实验步骤进行了详细规划；收集液压动力系统及其各元件故障类型、故障形成原因和解决方法,为建立液压动力故障诊断专家系统的知识库提供诊断知识,为后续硬件平台搭建和虚拟面板开发做好铺垫。4、根据液压动力系统故障诊断专家系统虚拟面板开发的需要,对诊断信息获取实验平台硬件构成、传感器选择、标定以及虚拟仪器硬件平台搭建进行了研究；并以此为基础搭建虚拟仪器硬件平台,用LabVIEW软件平台完成本文系统虚拟面板开发。软件开发主要有系统简介模块、在线监测模块、数据分析模块、故障诊断模块和数据库管理模块。探讨了BP神经网络用于液压设备故障诊断专家系统的可行性。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-8
目录  8-11
第一章 绪论  11-15
  1.1 课题背景及研究意义  11-13
  1.2 国内外研究现状  13-14
  1.3 本文主要内容及安排  14-15
第二章 液压系统监测与诊断基础  15-29
  2.1 故障诊断专家系统  15-18
    2.1.1 专家系统概述  15-18
  2.2 BP神经网络概述  18-22
    2.2.1 BP神经网络的原理和算法  18-22
  2.3 信号分析基础  22-23
  2.4 传感器技术基础  23-26
    2.4.1 传感器的特性  23-24
    2.4.2 传感器的标定  24-25
    2.4.3 传感器选型原则  25-26
  2.5 信号传输总线  26-27
  2.6 虚拟仪器基础  27-28
    2.6.1 虚拟仪器的概念  27
    2.6.2 虚拟仪器的硬件系统  27
    2.6.3 虚拟仪器的软件系统  27-28
    2.6.4 虚拟仪器的开发系统  28
  2.7 本章小结  28-29
第三章 实验系统构建及液压动力系统故障类型分析研究  29-37
  3.1 实验目的  29
  3.2 实验系统构建  29-33
    3.2.1 实验台液压回路  29-31
    3.2.2 实验内容  31
    3.2.3 实验步骤  31-33
  3.4 液压动力系统故障机理分析  33-36
    3.4.1 液压泵的故障及其排除措施  34
    3.4.2 液压控制阀的故障分析及其排除措施  34-36
  3.5 本章小结  36-37
第四章 硬件平台组建  37-44
  4.1 液压动力系统实验台  37-38
    4.1.1 液压动力源  37-38
    4.1.2 电气控制系统  38
    4.1.3 数据采集与分析处理系统  38
  4.2 传感器选择与标定  38-42
    4.2.1 压力传感器  39-40
    4.2.2 流量传感器  40
    4.2.3 温度传感器和温度变送器  40-42
  4.3 虚拟仪器硬件平台搭建  42-43
  4.4 本章小结  43-44
第五章 软件平台开发  44-62
  5.1 软件开发平台的选用  44
  5.2 主界面开发  44-45
  5.3 各子模块开发  45-57
    5.3.1 系统简介模块  45
    5.3.2 在线监测模块  45-49
    5.3.3 数据分析模块  49-51
    5.3.4 故障诊断模块  51-56
    5.3.5 数据库管理模块  56-57
  5.4 生成安装包  57-61
    5.4.1 生成独立可执行应用程序  58-59
    5.4.2 生成安装程序  59-61
  5.5 本章小结  61-62
第六章 实验验证  62-71
  6.1 实验系统简介  62
  6.2 在线监测  62
  6.3 数据分析  62-66
  6.4 故障诊断  66-69
  6.5 本章小结  69-71
总结与展望  71-72
参考文献  72-76
致谢  76

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中图分类: > 工业技术 > 机械、仪表工业 > 仪器、仪表 > 一般性问题 > 运行与维修
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