基于SOPC的滾動軸承故障診斷系統(tǒng)研究和開發(fā).pdf

1、滾動軸承是現(xiàn)代機械中使用最多的零部件，在企業(yè)生產(chǎn)中起到非常重要的作用。這些零件一旦發(fā)生故障，不僅影響正常生產(chǎn)，造成巨大的經(jīng)濟損失，而且可能會危及人身安全，導(dǎo)致嚴(yán)重的安全和環(huán)保事故。因此，對滾動軸承機械的運行狀態(tài)進行有效的監(jiān)測和診斷是非常必要的。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，滾動軸承機械不斷向高速、輕型、高效和智能化發(fā)展，這也對設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷提出了更高的要求。
　　在滾動軸承故障診斷中，傳統(tǒng)的診斷儀器都是建立在時域或者頻域參數(shù)判斷上

2、，無法對多種特征故障參數(shù)自動診斷，本文在此基礎(chǔ)上，以快速傅里葉變換(FFT)為核心，提取時域和頻域參數(shù)的故障特征，結(jié)合BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，對特征參數(shù)進行自動的故障診斷，此系統(tǒng)彌補了傳統(tǒng)儀表顯示的弊端，具有非常大的現(xiàn)實意義。在此基礎(chǔ)上，采用現(xiàn)場可編程邏輯器件(FPGA)構(gòu)建成SOPC系統(tǒng)，開發(fā)在線滾動軸承故障診斷系統(tǒng)。系統(tǒng)利用SOPC的靈活可構(gòu)建特性，內(nèi)建硬件 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)協(xié)處理器，并大大提升了數(shù)據(jù)處理的速度，從而提高了故障診斷的實時性。本文的

3、研究工作主要有如下幾點:
　　1.分析時域信號參數(shù)和頻域信號參數(shù)的在故障表現(xiàn)上的優(yōu)劣性，選擇合適的故障特征參數(shù)。
　　2.針對傳統(tǒng)儀表對自動故障識別的局限性，研究了BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)故障自動識別模型。
　　3.針對目前在線故障診斷設(shè)備設(shè)計中存在的問題，設(shè)計了在線智能故障診斷系統(tǒng)。完成了系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)確定、系統(tǒng)方案制定、器件的選型、硬件平臺搭建、SOPC構(gòu)建、BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)硬核設(shè)計和軟件程序編寫等方面的工作;最后在滾動軸承機械實驗