【测控技术与仪器专业毕业设计+文献综述+开题报告】基于ARM的精密机床故障诊断系统

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1、（20__届）本科毕业设计基于ARM的精密机床故障诊断系统III摘要精密机床作为精密零件加工设备，体现了一个国家制造业的发展水平。其加工产品的优劣又直接影响到其他机械的加工精度，最终会影响到整个加工制造业。本文建立了基于ARM的精密机床故障信号的采集系统，对运行中的机床进行故障信号的采集。然后对采集的故障信号进行分析，通过与正常数据和故障数据的对比的得出了机床存在不对中故障的判断，通过现场观察，是由于三爪卡盘脱落引起的。本文先分析了基于ARM系统相对于PC系统的优势，设计了基于ARM的精密机床故障诊断系统的硬件平台，通过振动理论的分析

2、，建立了失衡故障的数学模型，推导了失衡故障的频率特征，并例举了常见故障的频率特征，采用傅里叶变换和小波变换对故障信号进行分析，通过故障信号与正常数信号的对比，论证了两种方法的有效性，通过现场检验，找到了故障的原因，并排除了故障。关键词故障诊断；ARM；精密机床；FFT；小波变换IIIARM-basedfaultdiagnosissystemforprecisionmachinetoolsAbstractPrecisionmachinetoolsismachiningequipmentforprecisionparts,reflecti

3、ngthelevelofacountry'smanufacturingindustry.Thequalityofitsproductisveryimportant.Itinfluentstheothermachinery’sprecisiondirectly.Finally,itwillinfluencetheprecisionofthewholemanufacturingindustry.Inthisarticle,afaultsignalsystembasedonARMisdesignedandusedcollectingthef

4、aultsignalofmachineunderworkingcondition.Thenthefaultsignalcollectedisanalyzedbycomparingwithnormalsignaldata,themachinefailureofcenternotsymmetricalisdiagnosed.Throughtheobservationbyfield,findingoutthecauseofthefaultistheduetothreeclawschuck.Thearticleanalysistheadvan

5、tageofARMbasedsystemcomparedtoPCbasedsystem,designedthehardwareplatformsofARMsystem.Thoughtheanalysisofthevibrationtheory,themathematicalmodelofunbalancedfault.isestablished,thefrequencyfeatureofimbalanceisfound.Thecommonfaultsfrequencyisaffirmed.Fouriertransformationan

6、dwavelettransformationareusedtoanalysis.Throughthecomparisonofthefaultsignalandnormalsignalnumber,demonstratestheeffectivenessofthetwomethods.Thoughthefieldinspection,thecauseoffaultisfound,andsolvedtheproblem.Keywords:faultDiagnosis,ARM,precisionmachinetools,FFT,Wavele

7、tTransformIII目录摘要IIIAbstractIV1绪论11.1课题研究的意义11.2机床故障诊断国内外研究现状21.3论文的内容安排42故障机理研究52.1简谐振动52.2单自由度自由振动72.3单自由度强迫振动102.3.1稳态阶段102.3.2过渡阶段112.4故障特征112.4.1失衡故障分析112.4.2其他故障133基于ARM的数据采集系统153.1总体方案的选择153.1.1基于PC的故障诊断系统153.1.2基于ARM的故障诊断系统163.2传感器的选择173.3硬件电路设计203.3.1信号调理电路203.

8、3.2ARM最小系统223.3.3键盘电路24III3.3.4通信接口电路253.3.5触摸屏驱动电路264故障信号分析274.1时域与包络分析274.1.1时域分析274.1.2包络分析284.2傅里叶变换频谱分析28