基于虛擬儀器和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)液壓系統(tǒng)故障診斷
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3 液壓設(shè)備遠(yuǎn)程故障診斷系統(tǒng)
3．1 硬件結(jié)構(gòu)
如圖4所示，硬件結(jié)構(gòu)的設(shè)計包括傳感器的選型、信號調(diào)理接口電路的設(shè)計制造、A／D和D／A卡的選型和連接等。首先，傳感器將液壓系統(tǒng)物理量轉(zhuǎn)變成電信號，然后通過信號調(diào)理接口電路進(jìn)行濾波、放大等處理，產(chǎn)生的模擬量，經(jīng)A／D卡轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，通過PC機I／O接口進(jìn)入底層設(shè)備驅(qū)動模塊?？蛻舳擞嬎銠C軟件系統(tǒng)對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，遠(yuǎn)程計算機通過網(wǎng)絡(luò)接口對系統(tǒng)進(jìn)行實時監(jiān)測。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/194618.htm
3．2 軟件結(jié)構(gòu)
軟件是虛擬儀器的核心部分，本系統(tǒng)使用LabVIEW構(gòu)建測試系統(tǒng)的軟件平臺。
LabVIEW是一種圖形化編程語言，通過對用戶圖形界面的操作即可實現(xiàn)對所需儀器的編程，并有直觀的圖形顯示，界面友好、操作簡單。利用LabVIEW提供的開發(fā)環(huán)境生成逼真的虛擬儀器面板，實現(xiàn)各功能模塊的功能。軟件的設(shè)計主要由以下幾個功能模塊來實現(xiàn)。
(1)數(shù)據(jù)采集模塊。數(shù)據(jù)采集主要由數(shù)據(jù)采集子Ⅵ來完成，這個子VI主要由AI Config，AI Start，AIRead等3個VI組成，可以方便地進(jìn)行采集頻率、采集點數(shù)、采集通道、采集電壓上下限及緩存大小等參數(shù)設(shè)置。
(2)數(shù)據(jù)存儲模塊。數(shù)據(jù)存儲是液壓設(shè)備遠(yuǎn)程故障診斷系統(tǒng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。數(shù)據(jù)存儲可以作為后續(xù)數(shù)據(jù)分析的數(shù)據(jù)來源和歷史數(shù)據(jù)以備查詢。
(3)故障診斷模塊。故障診斷是指對采集到的液壓系統(tǒng)各參數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行信號分析、統(tǒng)計分析、模態(tài)分析等處理，通過人工智能專家診斷系統(tǒng)對液壓系統(tǒng)進(jìn)行故障診斷。同時對BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練，以得到滿足精度要求的權(quán)值和閥值，根據(jù)以往監(jiān)測到的歷史數(shù)據(jù)對系統(tǒng)將來工作狀態(tài)進(jìn)行預(yù)測，及時發(fā)現(xiàn)潛在故障。
(4)遠(yuǎn)程控制模塊。Web Server技術(shù)將VI的前面板窗口以網(wǎng)頁的形式發(fā)布到互聯(lián)網(wǎng)上，將這樣的VI前面板窗口嵌入到一個網(wǎng)頁當(dāng)中，可以實現(xiàn)在網(wǎng)頁中的遠(yuǎn)程虛擬儀器。用戶可以用極為簡單的方式直接在本地的客戶端計算機上打開并操作位于遠(yuǎn)程服務(wù)器端計算機上的VI面板，在網(wǎng)頁中直接進(jìn)行操作。
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