基于ARM的轉(zhuǎn)向架振動檢測分析系統(tǒng)研究.pdf

1、近年來，軌道交通行業(yè)在世界范圍內(nèi)得到了快速地發(fā)展，而中國高鐵、地鐵、磁懸浮等的發(fā)展尤為迅猛，與此同時，對軌道交通設(shè)備安全性的研究也越來越受重視。列車轉(zhuǎn)向架作為軌道車輛系統(tǒng)中最核心的部分之一，對它的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測一直是保證列車安全運行過程中的重點。為此，本文設(shè)計一款針對列車轉(zhuǎn)向架的狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷的振動分析設(shè)備。
　　本文在分析國內(nèi)外現(xiàn)有振動分析儀以及對轉(zhuǎn)向架故障診斷研究的基礎(chǔ)上，提出了基于STM32與CPLD的振動分析系統(tǒng)設(shè)計方案

2、，同時結(jié)合某型號地鐵電機(jī)故障試驗建立故障診斷模型。
　　該振動分析設(shè)備采用ARM芯片STM32F407作為數(shù)據(jù)采集預(yù)處理的主控制器，運用單片機(jī)對程控放大以及自動調(diào)零進(jìn)行控制，同時，采用可編程邏輯器件CPLD芯片模塊來完成加速度傳感器信號的AD模數(shù)轉(zhuǎn)換。在硬件設(shè)計方面，本文采用以太網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)ARM與PC端的通信，在CPLD芯片外圍應(yīng)用多路選擇開關(guān)、采樣保持器、16位ADC、FIFO等元器件作為原始信號前向輸入端，STM32F407芯

3、片采用FSMC總線方式讀取原始數(shù)據(jù)。在軟件設(shè)計方面，采用直接底層編碼作為ARM處理器的軟件系統(tǒng)構(gòu)架，同時采用Delphi來實現(xiàn)上位機(jī)的人機(jī)界面，設(shè)計完成轉(zhuǎn)向架狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷分析的應(yīng)用程序。
　　本文通過某型號地鐵車輛電機(jī)故障工程實例分析了本文算法的可行性，即分別在時域和頻域提取特征值，利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練的方法作為故障分析的依據(jù)，并通過另一地鐵改進(jìn)型轉(zhuǎn)向架軸箱故障試驗驗證本文分析方法的可靠性。最后對研制的振動分析系統(tǒng)信號采集、