共振解調在機車走行部故障診斷上的應用研究.pdf

1、隨著軌道交通的快速發(fā)展，機車的運行安全越來越受到重視。在機車的運行過程中，如果不能及時發(fā)現并排除故障，故障一旦發(fā)生，可能會造成非常嚴重的后果，損失巨大。作為機車的關鍵部件，走行部的安全情況尤為重要，走行部有的故障一旦發(fā)生，會造成機毀人亡的重大事故。因此在機車的運行過程中，實時監(jiān)測走行部的運行狀態(tài)非常必要。基于此，本論文主要圍繞機車走行部實時在線監(jiān)測與故障診斷方法的研究與應用，根據機車走行部常見故障的產生機理，采用基于振動信號分析的診斷技

2、術，用FPGA+ARM的硬件結構，完成了對機車走行部振動信號的采集、處理，實現了機車走行部的故障診斷。
　　本論文主要圍繞機車走行部運行狀態(tài)的實時在線監(jiān)測展開。首先對機車走行部的常見故障產生機理進行分析，對比了如希爾伯特-黃變換、小波變換等在振動信號方面的分析方法，選取硬件實現較為簡單、定量分析方便的共振解調技術來提取機車走行部的故障信號，對提取后的故障信號在頻域內進行FFT處理。為了減少FFT變換產生的能量泄露，對時頻分析中的窗

3、函數進行了仿真比較，選取海明窗對數據進行加窗。完成FPGA最小系統等電路的硬件設計，并以Xilinx ISE為平臺完成了信號的采集模塊、數據處理模塊與數據存儲模塊的軟件開發(fā)，通過Modelsim對各個模塊進行仿真分析。最后對軟件系統進行整合，并測試FPGA芯片的資源利用情況與響應速度，測試結果表明，相比現行設計，本設計較大地縮短了完成一次信號采集、傳輸、處理所需的時間，確保設計滿足實時性的要求;同時經過MATLAB仿真分析，將FPGA采