基于神经网络优化的采煤机嵌入式故障诊断系统 [复制链接]

资料简介：
硕士学位论文 基于神经网络优化的采煤机嵌入式故障诊断系统，共98页。
【摘要】 我国是一个煤炭大国，煤炭产量居世界第一，采煤机作为综采工作面的关键设备之一，是提高煤矿机械化的必要设备，但是由于其工作环境十分恶劣并且结构十分复杂，再加上煤层的多变性，经常性的过载都会给采煤机带来很多损害，甚至产生故障，从而带来巨大的经济损失或事故。因此，就需要对采煤机进行在线故障诊断，及时发现故障并对其进行处理，来减少不必要的经济损失，保障工作人员的安全。随着科技的进步与发展，嵌入式系统逐渐发展成熟，并在很多领域都得到了广泛的应用，其中数字信号处理芯片（DSP）的发展尤为突出，在航空航天、汽车导航、便携设备以及工业控制等领域都有很广泛的应用。TI公司研制的数字信号处理芯片TMS320F28335芯片就常用于工业控制和故障监测。本文主要研究开发了大功率电牵引采煤机的嵌入式故障诊断系统，该系统以TMS320F28335为核心芯片，并扩展搭建了合理的外围电路，使其成为一个完备的硬件系统，在软件方面采用CCS与MATLAB联合编程的方法，缩减了开发时间，并实现了A/D采样、FIR滤波、FFT变换、SD卡存储、特征值提取以及粗糙集—神经网络故障识别与诊断等功能，最后还设计了RS232-RS485转换电路与相应的软件系统，实现了DSP与PLC的串口通信，最终实现了嵌入式在线故障诊断系统。
【关键词】 电牵引采煤机； 故障诊断； DSP； 粗糙集-神经网络； 串口通信；

目录  
1  绪论  1
11  课题研究的背景和意义  1
111  课题研究背景  1
112  研究采煤机故障诊断技术的意义  1
12  采煤机故障诊断技术的方法  2
121  采煤机常用的故障诊断方法  2
122  采煤机故障诊断的研究热点与发展趋势  3
13  采煤机故障诊断技术的国内外研究现状  3
131  国外的采煤机故障诊断技术  3
132  国内的采煤机故障诊断技术及其存在的主要问题  4
14  本文的主要内容与结构  5
2  采煤机的原理及测点选择  6
21  采煤机的结构及工作原理  6
211  采煤机的基本结构  6
212  采煤机的工作原理  7
22  采煤机的故障判断  7
221  采煤机主要故障种类  7
222  采煤机故障特征及其产生原因  7
23  故障测点及传感器的选取  8
231  故障测点的选取  8
232  传感器的选取  9
24  采煤机齿轮箱故障特性及振动信号分析  11
241  采煤机齿轮箱故障特性  11
242  振动信号分析  12
243  时域特征量分析  12
244  频域特征量分析  13
25  本章小结  14
3 DSP 芯片及其开发软件  15
31 DSP 的发展及其选型  15
311 DSP 的起源与发展  16
312 DSP 芯片的选型  18
313 TMS320F28335 芯片介绍  19
32  开发软件  21
321 DSP 开发软件 ccs33  21
322 MATLAB 与 CCS 联合开发环境  21
33  本章小结  23
4  硬件电路模块 24
41  电源管理模块电路  24
42  信号调整电路  25
43 SD 卡电路  26
44 SCI 接口电路  26
45 RS-232 转 RS-485 转换电路  27
46  外扩存储器电路  28
47  整体硬件电路  29
48  本章小结  30
5  系统软件设计与实现 31
51  软件系统流程  31
52  软件算法步骤  31
53 adc 模数转换算法的实现  33
54 FFT-FIR 算法的实现  34 I
541 FFT 的原理  34
542 FFT 算法在 DSP 上的实现  36
543 FIR 数字滤波器的原理  37
544 FFT- FIR 滤波在 DSP 上的实现  39
55  粗糙集-神经网络故障诊断的实现  42
551 BP 神经网络原理  45
552  粗糙集优化神经网络  47
553  神经网络故障诊断在 DSP 上的实现  58
554  实验结果与验证  64
56 SD 卡存储功能的实现  70
57  本章小结  75
6  基于 RS485 的通信系统设计 76
61 DSP 的通信串口 RS232  76
62 PLC 的通信串口 RS485  77
63 RS485 与 RS232 的比较与选择 78
64 DSP 与 PLC 通信的实现 79
65  上位机显示界面设计  79
66  本章小结  80
7  结论与展望  81
参考文献 82
攻读硕士学位期间发表的论文及所取得的研究成果 88
致谢  89

资料文件预览：
共1文件夹，1个文件，文件总大小：5.22MB，压缩后大小：4.60MB

• 基于神经网络优化的采煤机嵌入式故障诊断系统
• 基于神经网络优化的采煤机嵌入式故障诊断系统_曲景阳.caj  [5.22MB]