论文部分内容阅读
旋转机械广泛应用于现代工业生产中的冶金、石化、电力等行业。对旋转机械进行状态监控意义重大,不仅能够提高设备运行的可靠性和连续性,更能降低生产费用甚至人员伤亡。MFD8000是针对一般旋转机械研制的智能化、组态化、模块化监控装置,可以提供设备振动参数及非振动参数的在线监测、故障诊断、离线分析、数据保存和两级报警等功能。
本文为MFD8000系统软件的研制,首先给出了MFD8000系统软件的总体设计方案,根据低耦合、高内聚的原则在功能性需求分析的基础上将系统分为在线监测、故障诊断和全息谱分析三个模块,并采用UML对其进行用例图和类图的建模。然后在通过任务分解提取出数据通信线程、数据保存线程和数据显示线程的基础上,阐述了如何采用优先级动态可调的方式来协调线程之间的运行。此外,针对系统数据通信种类多、数量大、实时性要求高的特点,对TCP网络通信设计进行讨论并给出了方案。最后,在满足程序功能要求的基础上,设计了良好的软件运行界而来提高程序的可操作性。MFD8000将BP神经网络应用于故障诊断模块,文中就网络结构的确定、隐层最佳节点数的选择和样本的产生等问题进行了探讨并给出了具体实现方法,还对比了传统参数初始化方法与单位向量法对网络收敛性能的影响,得出后者较优的结论。MFD8000的全息谱分析模块具有二维全息谱、三维全息谱和合成轴心轨迹三种分析功能,文中详细论述了全息谱的原理、算法步骤及实现过程,并对一般情况下全息谱中椭圆长短轴、倾斜角、初相角等参数的计算公式进行了推导,最后将比例内捅频谱校正法应用于全息谱,有效提升了全息谱分析的准确性。为了验证MFD8000的使用价值,将MFD8000分别应用于转子实验台和齿轮箱的状态监测与故障诊断,取得了良好的效果。