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作为当前的研究热点问题,嵌入式系统面向工业自动化领域,特别是在工业现场信号的采集、分析与处理的具体应用日益广泛。因此对嵌入式系统进行深入研究,特别是面向工控领域的应用,进行深入研究是很有必要的。本文是围绕嵌入式系统在工业测控领域中的应用展开的,详细分析了基于嵌入式系统的挖掘机液压系统状态监测与故障诊断的可行性和必要性。
论文首先提出了基于PCI04总线的状态监测与故障诊断设计方案,完成了液压挖掘机状态监测与故障诊断系统软硬件部分的总体设计。
本文对液压系统中压力、流量产生脉动的机理进行分析,从而找出流体压力脉动的各种原因,总结出脉动压力的基本种类与特征,典型故障时的压力脉动波形,并对压力脉动的频率成分进行了分析。
从系统功能监控出发,详细讨论了挖掘机液压系统状态特征信号的性质、监测点,为提取系统状态特征信息提供了理论依据。探讨基于神经网络技术的智能故障诊断方法,重点研究了BP神经网络模型,包括该模型的神经元构造,神经网络结构和学习算法。结合挖掘机液压系统,构建了本监控系统的各个神经网络模型。
最后完成了基于嵌入式系统的挖掘机状态监控和故障诊断系统开发,并进行了故障诊断试验,完成了从数据采集、数据预处理、神经网络训练到系统的故障诊断等一系列试验过程。经过验证,该故障诊断系统能够成功地完成挖掘机液压系统智能故障诊断任务。