基于ARM的轉向架振動檢測分析系統(tǒng)研究.pdf

1、近年來，軌道交通行業(yè)在世界范圍內得到了快速地發(fā)展，而中國高鐵、地鐵、磁懸浮等的發(fā)展尤為迅猛，與此同時，對軌道交通設備安全性的研究也越來越受重視。列車轉向架作為軌道車輛系統(tǒng)中最核心的部分之一，對它的狀態(tài)進行監(jiān)測一直是保證列車安全運行過程中的重點。為此，本文設計一款針對列車轉向架的狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷的振動分析設備。
　　本文在分析國內外現(xiàn)有振動分析儀以及對轉向架故障診斷研究的基礎上，提出了基于STM32與CPLD的振動分析系統(tǒng)設計方案

2、，同時結合某型號地鐵電機故障試驗建立故障診斷模型。
　　該振動分析設備采用ARM芯片STM32F407作為數(shù)據(jù)采集預處理的主控制器，運用單片機對程控放大以及自動調零進行控制，同時，采用可編程邏輯器件CPLD芯片模塊來完成加速度傳感器信號的AD模數(shù)轉換。在硬件設計方面，本文采用以太網(wǎng)技術實現(xiàn)ARM與PC端的通信，在CPLD芯片外圍應用多路選擇開關、采樣保持器、16位ADC、FIFO等元器件作為原始信號前向輸入端，STM32F407芯

3、片采用FSMC總線方式讀取原始數(shù)據(jù)。在軟件設計方面，采用直接底層編碼作為ARM處理器的軟件系統(tǒng)構架，同時采用Delphi來實現(xiàn)上位機的人機界面，設計完成轉向架狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷分析的應用程序。
　　本文通過某型號地鐵車輛電機故障工程實例分析了本文算法的可行性，即分別在時域和頻域提取特征值，利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡訓練的方法作為故障分析的依據(jù)，并通過另一地鐵改進型轉向架軸箱故障試驗驗證本文分析方法的可靠性。最后對研制的振動分析系統(tǒng)信號采集、