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摘 要院本文利用C++Builder6.0 开发工具结合matlab 工具箱,针对影响齿轮箱运行的重要部件———齿轮,运用计算机进行故障诊断系统的设计与开发.该系统首先对振动信号进行聚类,并采用关联维数为特征量,建立故障诊断专家系统,确保诊断结论的准确性和可靠性.关键词院计算机齿轮故障诊断
1.数据采集系统
本文的数据采集部分采用的是高精度、高集成化的EDCS-4 数据采集系统.该系统其由传感器、诊断仪、笔记本电脑和连接电缆组成.数据采集系统结构图如图1 所示.
EDCS-4 系统具有较高的信噪比和较强的抗干扰能力,在设计和使用上也有众多优点：采用外挂式设计,使计算机与诊断仪主机能够独立使用,保证软件系统能长久升级；模块化设计,可靠性高；操作方便,且数据直接进入笔记本计算机,无需进行二次数据传递；自带电池,便于携带和野外操作.
2.系统软件功能
该系统的主要功能包括信号聚类和故障诊断两大部分.其中,聚类是将采集到的大量数据信息通过SOM 方法进行聚类,故障类型相同的信息聚为一类；而故障诊断过程是基于分形维数———关联维数来实现的.以关联维数为特征量,对仿真信号和实测信号进行诊断.并将齿轮的这几种实测信号状态作为典型状态,计算其在不同数据段下的关联维数,并计算待检测信号与齿轮各种状态之间的状态距离计算值.根据此状态距离的大小,最终确定齿轮的故障形式.
3.系统软件功能的实现
该系统的运行平台是Windows XP 操作系统,系统启动时,会自动进行系统完整性检查,启动后的“主界面”如图3 所示.
系统的“参数设置”界面包含大量与系统有关的参数,如分析段数、延时、嵌入维数、线性区域上下限等.
根据采集的信号信息,选取适当的分析段数、延时、嵌入维数等参数,进行“读数”,图形显示界面会显示振动信号时域波形.若参数选取不当,系统会给出相应的错误提示.进一步“试算”“终算关联积分”,计算结果浏览界面会显示对应各项的数据值,同时图形显示界面会显示关联积分和局部斜率图.再根据局部斜率图找出曲线的近似线性部分,根据其对应的横坐标数值设置线性区域上下限,再通过“计算关联维数及K 熵”得到关联维数及K 熵的计算结果.
最后根据各关联维数值,利用状态距离函数计算相应的状态距离数值.再根据此状态距离的大小,判断待检信号与已知信号的接近程度,从而最终对齿轮的故障类型给出定量诊断.
4.小结
本文主要介绍了系统的总体框架结构,详细说明了系统的硬件数据采集系统和软件分析系统的功能.该系统可以实现对齿轮信号的聚类和齿轮故障的定量诊断,还可以通过现场自定义专家系统,使其具有较高的适用性和可靠性.
5.展望
展望未来,针对齿轮故障诊断技术,结合目前故障诊断技术发展现状和趋势,提出以下几点展望：①新的信号处理方法将不断发展.随着数字计算机的飞速发展,信号处理的理论和方法也得以发展.因此将有越来越先进的信号处理技术应用于故障诊断领域,有利于更精确地诊断故障.②实验分析手段将不断实用化.遗传算法、模糊数学、神经网络等各种信号分析处理方法的完美结合,将使机械设备故障诊断系统的研究越来越完善,诊断结果也会越来越精确.③故障诊断技术实用化.现阶段,由于通信技术、计算机技术等高科技信息技术的飞速发展,齿轮故障诊断的研究范围已经从对点的分析发展到面.与此同时,人们也越来越重视将技术成果应用于生产实践中.
电脑系统故障诊断:李东江 现代汽车电控系统故障诊断1
参考文献
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电脑系统故障诊断引用文献:
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[2] 系统设计和故障诊断本科论文开题报告范文 系统设计和故障诊断类有关论文范文文献2000字
[3] 冷却系统和故障诊断学士学位论文范文 关于冷却系统和故障诊断相关本科论文范文3000字
