基于嵌入式技术的离线故障诊断系统关键技术研究

《基于嵌入式技术的离线故障诊断系统关键技术研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、授予单位代码10459学号或申请号05311703级郑士州学大位学论硕文论文题目:基于嵌入式技术的离线故障诊断系统关键技术研究作者姓名:赵广会学科门类:工学专业名称:机械电子工程导师姓名、职称:孙俊杰副教授二00八年五月二+日郑州大学硕士学位论文摘要鉴于传统便携式振动分析仪的数据处理能力较弱和离线故障诊断系统数据处理能力强，但不便于现场应用的现状;本课题采用嵌入式技术，选用新型的OMAP双核微处理器和Linux操作系统，开发一种新型的离线故障诊断系统，使得该系统不仅便于携带，而且具有很强的数据处理能力。本课题在借鉴传统便

2、携式振动分析仪和离线故障诊断系统成功经验的基础上，论述了离线故障诊断系统的功能需求、软、硬件平台的选型、嵌入式开发环境的构建及基于双核通信的数据采集与故障诊断程序的开发等的具体过程。本课题采用了基于OMAP5912处理器的OSK5912开发板作为系统的核心板。根据系统多通道、高速、实时数据采集等要求，论述了数据采集模块设计时应遵循的一般设计原则和要求，并针对机械故障诊断的需要设计了振动信号的数据采集模块。此外，系统可以通过核心板的扩展口扩展LCD和触摸屏模块作为人机交互的接口，并针对用户的使用要求开发图形化的人机交互界面

3、。嵌入式操作系统不仅体积小，而且可以根据需要任意裁剪，能够最大限度的利用嵌入式系统有限的硬件资源来实现用户的功能需求。Linux操作系统以其开源性、免费性、健壮性及支持多平台等优点在嵌入式领域中得到了广泛的应用。我们这里采用对Linux进行裁剪和交叉编译的方法来得到适用于本系统软、硬件要求的嵌入式操作系统。由于具有操作系统，我们就必须为数据采集模块开发其设备驱动程序。O毗P处理器具有独特的双核架构，因此其开发也相应的分为两部分，这就需要分别为其构建合适的交叉开发环境。这里分别构建了基于嵌入式Linux的交叉开发环境和基于

4、DSPGATEWAY的DSP开发环境，为开发基于双核通信的应用程序做好准备。ARM处理器虽能够完成运行操作系统、系统控制等方面的要求，但在对大量的数字信号进行处理时不仅速度慢，而且耗能大，不适于用作数字信号处理;DSP处理器专门针对数字信号处理做了优化，在数字信号处理方面具有其它处理器无法比拟的高速度和低功耗。利用OMAP双核处理器可以方便地解决这一矛盾，通过开发基于双核通信的数据采集和处理程序，将事务密集型任务交给ARM核来完成，繁重的计算密集型任务交给DSP核来完成;不仅能够实现数据的高速采集，而且能够实现数据的实时

5、处理。本论文的相关工作在0SK5912开发板上进行了验证，系统软、硬件都可以正常运行，为后期的进一步研究开发打下了坚实的基础。关键词:故障诊断;嵌入式系统;OMAP处理器;L1nux;DSPGATEwAY论文类型:应用研究郑州大学硕士学位论文ABSTRACThiviewofthetraditionalpo比山levibrationanalysisaPParal卫s，5Poorfunetionofdata-Proeessingandoff-line丘lultdiagnosissystem，5inconvenieneeinf

6、ieldaPPlieation;thisPaPerdescribesdeveloPinganewtyPeofoff-linefaultdiagnosissystembytheuseofembeddedsoftwareandhardwaretechoology，suchasOMAPdual一eoreProeessorandembeddedLinuxoPeratingsystem，。Theuseofembeddedtechaologymakingthesystem15notonlyPortablebutalsohasstro

7、ngdata一ProeessingeaPability.InthePaperwediscussthefunetionalrequirementsofoff-linefaultdiagnosissystem，theselectionofsoftwareandhardwarePlatform，thebuildingofcross一developmentenvironmentanddataeolleetionandfaultdiagnosisProgrambasedondual一eorecommueationswithther

8、efereneeofthesuecessfulexPerieneeofdeveloPingtraditionalPortablevibrationanalyZerandoff-linefaultdiagnosissystem·InordertosPeeduPthedeveloPmentProgressofthisis