共振解調(diào)在機車走行部故障診斷上的應(yīng)用研究.pdf

1、隨著軌道交通的快速發(fā)展，機車的運行安全越來越受到重視。在機車的運行過程中，如果不能及時發(fā)現(xiàn)并排除故障，故障一旦發(fā)生，可能會造成非常嚴(yán)重的后果，損失巨大。作為機車的關(guān)鍵部件，走行部的安全情況尤為重要，走行部有的故障一旦發(fā)生，會造成機毀人亡的重大事故。因此在機車的運行過程中，實時監(jiān)測走行部的運行狀態(tài)非常必要?；诖?，本論文主要圍繞機車走行部實時在線監(jiān)測與故障診斷方法的研究與應(yīng)用，根據(jù)機車走行部常見故障的產(chǎn)生機理，采用基于振動信號分析的診斷技

2、術(shù)，用FPGA+ARM的硬件結(jié)構(gòu)，完成了對機車走行部振動信號的采集、處理，實現(xiàn)了機車走行部的故障診斷。
　　本論文主要圍繞機車走行部運行狀態(tài)的實時在線監(jiān)測展開。首先對機車走行部的常見故障產(chǎn)生機理進行分析，對比了如希爾伯特-黃變換、小波變換等在振動信號方面的分析方法，選取硬件實現(xiàn)較為簡單、定量分析方便的共振解調(diào)技術(shù)來提取機車走行部的故障信號，對提取后的故障信號在頻域內(nèi)進行FFT處理。為了減少FFT變換產(chǎn)生的能量泄露，對時頻分析中的窗

3、函數(shù)進行了仿真比較，選取海明窗對數(shù)據(jù)進行加窗。完成FPGA最小系統(tǒng)等電路的硬件設(shè)計，并以Xilinx ISE為平臺完成了信號的采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊與數(shù)據(jù)存儲模塊的軟件開發(fā)，通過Modelsim對各個模塊進行仿真分析。最后對軟件系統(tǒng)進行整合，并測試FPGA芯片的資源利用情況與響應(yīng)速度，測試結(jié)果表明，相比現(xiàn)行設(shè)計，本設(shè)計較大地縮短了完成一次信號采集、傳輸、處理所需的時間，確保設(shè)計滿足實時性的要求;同時經(jīng)過MATLAB仿真分析，將FPGA采