单片机在执行器故障诊断的特征提取中的应用

论文摘要

在当今的自动化控制系统中执行器是导致故障发生的主要原因之一,由于执行器工作环境的恶劣及其重要性,所以对于执行器故障的诊断就非常的重要。本文以电动执行器为例,提出了一种使用单片机实现故障诊断的方法,首先详细的阐述了电动执行器的工作特性及原理,在此基础上深入的分析了电动执行器的常见故障的机理以及故障表现,然后通过故障实验验证了以上分析。针对恒增益故障的特殊性提出了一种新的诊断方法。最后设计了以AT89S51单片机为核心的单片机系统实现了常见故障特征量的数据采集,通过对数据的分析实现了电动执行器的故障诊断。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 引言
• 1.1 所选课题的目的和意义
• 1.2 国内外研究动态
• 1.3 所选课题研究的主要内容和重点
• 第二章 电动执行器的结构及工作原理
• 2.1 引言
• 2.2 电动执行器的构成原理
• 2.3 伺服放大器的特性分析
• 2.3.1 前置放大器的结构和工作原理
• 2.3.2 触发器的作用及工作原理
• 2.3.3 伺服放大器的静态特性
• 2.4 电动执行机构的特性分析
• 2.4.1 两相伺服电动机动态特性分析
• 2.4.2 机械减速器动态特性分析
• 2.4.3 位置发送器的工作原理及动态特性分析
• 2.5 DKJ 型电动执行器整机工作特性
• 2.6 本章小结
• 第三章 电动执行器故障机理分析及故障实验
• 3.1 引言
• 3.2 电动执行器故障机理分析
• 3.3 电动执行器故障实验
• 3.3.1 电动执行器故障实验平台
• 3.3.2 实验前期的准备工作
• 3.3.3 故障实验
• 3.3.3.1 正常状态下的实验
• 3.3.3.2 恒增益故障下的实验
• 3.4 本章小结
• 第四章 恒增益故障分析与诊断
• 4.1 引言
• 4.2 电动执行器常见故障的特点
• 4.3 恒增益故障分析
• 4.3.1 变送器的电路分析
• 4.3.2 电阻和电容器对于增益系数的影响
• 3 对于增益系数的影响'>4.3.3 电位器W₃对于增益系数的影响
• 4.4 恒增益故障实验
• 4.4.1 实验前期的准备工作
• 4.4.2 故障实验
• 4.4.3 实验数据的分析处理
• 3 电阻电路设计'>4.5 实时显示W₃电阻电路设计
• 4.6 本章小结
• 第五章 单片机系统设计
• 5.1 单片机的选择
• 5.1.1 AT89S51 单片机的特点
• 5.1.2 AT89S51 引脚功能
• 5.2 硬件电路设计
• 5.2.1 信号的采集及处理
• 5.2.2 电源监视模块
• 5.2.3 显示模块
• 5.2.4 单片机通讯模块
• 5.2.5 A/D 转换模块
• 5.3 数据采集系统软件设计
• 5.3.1 系统软件设计
• 5.3.2 显示模块的软件设计
• 5.3.3 串口通信模块的软件设计
• 5.3.4 复位模块的软件设计
• 5.3.5 A/D 转换模块的软件设计
• 5.4 单片机系统抗干扰技术
• 5.4.1 硬件抗干扰措施
• 5.4.2 软件抗干扰措施
• 5.5 本章小结
• 第六章 结论与展望
• 6.1 本文工作
• 6.2 论文后续工作及展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录1 实验设备
• 附录2 单片机系统电路设计
• 在学期间发表的学术论文和参加科研情况