基于虚拟仪器的液压设备运行状态在线监测系统研究

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本文完成了一种基于虚拟仪器的液压设备状态监测方法,该方法是以现代计算机检测技术为基础,结合虚拟仪器技术,通过计算机和数据采集卡把硬件和软件有机结合在一起而实现的。首先,对目前的主流虚拟仪器平台从性能及规范上做了详细对比,选择了基于PXI虚拟仪器技术的液压设备状态监测平台,提出了系统的构成:PXI嵌入式控制器、机箱、数据采集卡、信号调理器等;软件开发平台选用美国NI公司的图形化编程软件LabVIEW8.0,在该平台上开发了基于虚拟仪器技术的液压设备状态监测系统。该系统具有数据采集、数据存储、数据实时显示、历史数据再现、电流信号解调、数字滤波、频谱分析、功率计算等功能,它实现了部分硬件设备所具有的功能。该在线监测系统软件可打包生成扩展名为.EXE的可执行文件,脱离LabVIEW环境也能正常工作。其次,本文将人工神经网络技术与LabVIEW相结合,利用LabVIEW的MATLAB Script节点研究ART神经网络技术应用于电机故障诊断,从采集的振动信号频谱分析中提取故障征兆,经神经网络智能模块诊断后,给出液压设备驱动电机的故障类型,实现了三相异步电机的故障诊断任务。然后,利用Purpletooth 2.4G Hz无线调制解调器通过RS232串口连接可以实现数据的远距离传送。最后,在国家基金资助的液压动力系统多源诊断信息获取实验台上,选择流量、压力、温度、电压、电流五路信号进行实时采集、数据处理,从而验证了本文设计的液压状态监测系统的可行性。该系统发挥了虚拟仪器灵活方便、易于升级的特点,理论研究和实验证明虚拟仪器技术在液压设备测控领域有着广阔的应用前景。
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