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某型自动舵故障检测系统设计及实现

作　者: 于长龙
导　师: 刘胜；何永前
学　校: 哈尔滨工程大学
专　业: 控制工程
关键词: 舰船自动舵故障检测 PID参数检测平台
分类号: U672
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 79次
引　用: 1次
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内容摘要

某型自动舵是我国海军水面舰艇的首选舵型,以其操作方法简单、易掌握的特点深受基层部队官兵的欢迎。某型自动舵装备量大,但至今仍缺乏针对某型自动舵的专用检测设备,对自动舵的性能参数的检测一直是自动舵维修的难点。本文以研制“某型自动操舵仪故障检测仪”为基础,通过对某型自动舵的深入剖析,建立了针对某型自动舵的故障检测平台,实现故障的诊断和自动舵PID参数的快速检测。本文主要研究工作集中在以下几方面:1.检测对象的分析。对某型自动舵进行学习和分析,确定了故障检测的对象特点,建立了检测对象的数学模型和物理模型。2.检测理论的研究。对故障理论进行学习和分析,确定了自动舵采用的检测方法和手段。3.硬件检测平台的设计和制作。根据某型自动舵的特点和故障检测的需要,构建了基于单片机的智能控制的故障检测平台,硬件上能够满足应用故障检测理论的要求进行故障检测,并能通过软件的修改完善平台功能。4.软件的编制。编制故障检测平台单片机控制软件和主控机检测软件,与平台配合能够诊断故障。5.实验验证。设计实验,验证检测平台故障检测的准确性和PID参数检测的准确性。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-10
第1章绪论  10-18
  1.1 自动舵系统简介  10-13
  1.2 课题概况  13-18
    1.2.1 目的和意义  13-14
    1.2.2 相关领域研究概况  14-15
    1.2.3 主要内容  15-18
第2章故障诊断方法  18-32
  2.1 引言  18
  2.2 概述  18-23
    2.2.1 基于信号处理的方法  20
    2.2.2 基于解析模型的方法  20-21
    2.2.3 基于知识的方法  21-23
  2.3 故障诊断系统的基本结构  23-24
  2.4 基于小波变换的故障诊断方法  24-28
    2.4.1 利用小波变换去噪提取故障特征  26-27
    2.4.2 利用小波分析噪声特征进行故障诊断  27-28
  2.5 基于神经网络的故障诊断方法  28-29
  2.6 故障诊断方法在某型自动舵中的应用  29-31
  2.7 本章小结  31-32
第3章某型自动舵的组成结构  32-43
  3.1 引言  32
  3.2 某型自动舵  32-34
    3.2.1 某型自动舵特点及性能参数  32-33
    3.2.2 某型自动舵的基本组成  33-34
  3.3 综合放大器  34-41
    3.3.1 相敏放大电路  34-36
    3.3.2 手动天调和积分限位电路  36-37
    3.3.3 PID运算电路  37-39
    3.3.4 综合放大器电路  39-41
  3.4 某型自动舵的工作模型  41-42
  3.5 本章小结  42-43
第4章检测平台的设计与构建  43-64
  4.1 引言  43
  4.2 总体设计  43-44
  4.3 信号源单元设计  44-47
    4.3.1 数模转换电路  45-46
    4.3.2 积分电路  46-47
  4.4 信号采集单元设计  47-53
    4.4.1 过零检测电路  47-48
    4.4.2 电平检测电路  48-49
    4.4.3 采集电路  49-53
  4.5 工作控制单元设计  53-55
  4.6 智能控制单元设计  55-56
  4.7 小结  56-57
  4.8 主控机软件组成  57-59
    4.8.1 系统管理软件  58-59
    4.8.2 数据处理软件  59
  4.9 参数检测原理与实现方法  59-62
    4.9.1 检测原理  60-61
    4.9.2 实现方法  61-62
  4.10 本章小结  62-64
第5章实验分析  64-71
  5.1 引言  64
  5.2 故障诊断实验  64-65
    5.2.1 故障设计  64
    5.2.2 检测平台诊断  64-65
  5.3 性能参数检测实验  65-71
    5.3.1 理论值计算  65-66
    5.3.2 检测平台测试结果  66-67
    5.3.3 实舵测试实验  67-70
    5.3.4 结果比较  70-71
结论  71-72
参考文献  72-75
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果  75-76
致谢  76-77
个人简历  77

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