基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的風(fēng)電齒輪箱故障診斷儀的研發(fā).pdf

1、隨著能源與環(huán)境問(wèn)題的日益突出，大力發(fā)展可再生清潔能源成為廣泛共識(shí)。風(fēng)能作為一種可再生清潔能源在我國(guó)儲(chǔ)量豐富，政府對(duì)風(fēng)力發(fā)電的扶持力度也在逐步加大。風(fēng)電機(jī)組長(zhǎng)期工作于惡劣的環(huán)境中，容易發(fā)生故障，如何保證風(fēng)電機(jī)組穩(wěn)定高效的運(yùn)行是一項(xiàng)重要課題。而作為雙饋型異步發(fā)電機(jī)組增速機(jī)構(gòu)的齒輪箱更是故障的高發(fā)部件。
　　振動(dòng)分析是目前旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷的主要技術(shù)手段，對(duì)風(fēng)電齒輪箱的故障診斷就是對(duì)其振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行分析與處理的過(guò)程。嵌入式系統(tǒng)具有體積小、功

2、耗低、性能強(qiáng)和可靠性高等特點(diǎn)在各行各業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用。
　　本文就是將故障診斷的理論方法與嵌入式技術(shù)相結(jié)合研發(fā)一種能針對(duì)風(fēng)電齒輪箱進(jìn)行智能故障診斷的儀器。主要內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面：
　　首先，進(jìn)行故障診斷理論及相關(guān)算法的研究和仿真實(shí)驗(yàn)。從機(jī)械故障診斷的基本原理出發(fā)，分析風(fēng)電齒輪箱的機(jī)械振動(dòng)機(jī)理，理論上得出利用小波包分解振動(dòng)信號(hào)提取頻帶能量特征，再利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的非線性映射能力建立故障特征空間到狀態(tài)空間的非線性映射這一故障

3、診斷方法的可行性；并進(jìn)一步利用仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該方法的有效性。
　　其次，通過(guò)對(duì)風(fēng)電齒輪箱故障診斷儀的需求分析，分別提出了軟、硬件的總體設(shè)計(jì)方案。
　　最后，根據(jù)軟、硬件的總體設(shè)計(jì)方案分別進(jìn)行了具體設(shè)計(jì)。其中硬件設(shè)計(jì)是在以ARM微處理器S3C2440為核心的基礎(chǔ)上對(duì)外圍擴(kuò)展電路進(jìn)行設(shè)計(jì)；具體的軟件設(shè)計(jì)是在構(gòu)建好基本軟件平臺(tái)的基礎(chǔ)上，包括bootloader、Linux內(nèi)核及根文件系統(tǒng)的編譯和移植，再進(jìn)行了相關(guān)驅(qū)動(dòng)程序的開(kāi)發(fā)和圖