一、嵌入式故障诊断仪的设计和实现（论文文献综述）
梁红燕[1]（2021）在《列车走行部车载诊断仪软件设计及实现》文中提出地铁是现代社会最重要的交通工具之一,只有在安全平稳运行的前提下,地铁才能提供高负荷、高频次的乘客出行服务。地铁是由多种零部件组成的复杂系统,任何一个零部件出现故障,都会影响到整车的安全平稳运行,因此,对这些零部件进行有效的监控,是保障地铁安全性的前提。滚动轴承是地铁列车走行部中负责减少摩擦的重要零件,极易发生故障。对工作中的滚动轴承的运行状态进行在线实时监控,诊断工作状态下滚动轴承的健康状态,可以保障列车安全平稳运行。本文通过深入研究过往研究者提出的列车滚动轴承在线故障诊断方法,发现所提方法未能较好地解决其在地铁嵌入式平台上进行布置的问题。基于此,本文提出并设计了一个针对嵌入式平台应用的列车走行部车载诊断仪,以解决这个问题。通过深入分析主机厂客户的实际需要,提出了列车走行部车载诊断仪的软件设计需求,并根据这些需求搭建出列车走行部车载诊断仪的总体软件系统以及各个功能子模块系统,采用经验模态分解和共振解调技术相结合的算法,前期采用MATLAB+LabVIEW的混合编程开发,后期采用LabVIEW嵌入式编程开发,实现高效、快速布置列车走行部车载诊断仪。之后对每个模块的具体实现进行了阐述,包括数据采集模块、时域指标计算模块、自动故障诊断模块、故障特征频率计算模块和波形显示模块。最后搭建模拟测试环境,对列车走行部车载诊断仪软件进行测试。最终实现了列车走行部车载诊断仪软件在复杂环境下的轴承故障诊断报警功能,可以实时监测轴承运行状态,准确度高,性能可靠。
李晓杰[2]（2019）在《面向嵌入式系统的汽车故障诊断仪设计与实现》文中研究说明为了全面提升汽车电子系统的安全性与可靠性,提出了一种面向嵌入式系统的汽车故障诊断仪。对国内外汽车诊断的发展现状及技术特点进行调研,根据市场的实际需求提出面向嵌入式汽车故障诊断仪的设计方案。在此基础上,对系统硬件设计方案进行介绍,对硬件系统的3个主要电路模块进行阐述。对Linux系统的软件开发环境进行详细介绍,最终完成了面向嵌入式系统的汽车故障诊断仪设计与实现。
王莉娜[3]（2019）在《嵌入式时频分析结果的图形化显示研究》文中研究指明传统的故障诊断仪大多专注于信号的幅值随频率的变化情况,通常采用横坐标为频率、纵坐标为幅值的二维波形进行显示,用户观察到的频谱图反映的是测量时间段内所有信号分量在频域上的综合统计特征,无法提供某一频率分量出现和消失的时刻信息。机械故障信号通常是时变信号,时频分析可以很好地描述信号的时变特性。短时傅里叶变换是线性时频变换中最常用的一种,可以有效地对故障信号进行分析。将时频分析结果用三维图形进行显示,可以使用户观察到更丰富、更直观、更准确的频率分量变化情况。本文主要研究便携式故障诊断仪中信号的时频分析算法及其结果的三维图形化显示问题。论文的主要工作如下:（1）针对短时傅立叶变换中长窗和短窗难以折衷的问题,提出了一种根据不同时间段内信号的特征自适应选择窗长的方法,振动信号的特征由短时能量分析进行筛选,STFT谱图的时频聚集性则由信息熵来度量。通过对仿真信号的应用分析,验证了该方法的有效性。（2）根据时频分析结果的特点,结合硬件平台的资源情况,研究三维图形在资源受限的嵌入式系统中的实现方法,提出了一种基于画家算法消隐原理的针对时频谱图显示特点的三维曲面快速生成算法,即谱图网格曲面生成算法（SMSG算法）。实验结果表明,本文提出的SMSG算法的运行时间短、内存占有率小,能够应用于对实时性要求高的嵌入式系统。（3）采用ARM+DSP的嵌入式解决方案,对本文提出的时频分析算法和三维显示算法在硬件平台上具体实现时的程序进行了设计。将信号处理和图形学算法的运算部分交由DSP负责,图形显示部分由STM32驱动TFT液晶屏实现,采用高速SPI通信协议完成了模块间的信息传输设计。（4）将嵌入式三维图形化显示系统应用于实测振动信号的分析与显示中,在搭建的永磁同步电机实验平台上对系统进行了测试,将嵌入式设备分析得到的结果与计算机中MATLAB软件的分析结果进行对比,证明了算法移植到嵌入式设备上的正确性及其处理实测信号的有效性。
孙雪萍[4]（2017）在《非道路电控柴油机工作状态在线监测与诊断系统研究与开发》文中研究说明随着非道路电控柴油机技术含量的不断提升,其故障日益趋于综合化、复杂化,一旦发生故障得不到及时解决,必定会影响其工作状态,直接影响柴油机的正常工作。在工作时,非道路电控柴油机的使用较为频繁,传统故障诊断、故障管理和维护方式已经不能满足客户的需求。因此,我们从客户的实际需求出发,设计了该非道路电控柴油机工作状态在线监测与诊断系统。该故障诊断系统的使用可大大降低和节约非道路电控柴油机的日常维护成本,使相关专家远程掌握非道路电控柴油机的工作状态,实现非道路电控柴油机的远程故障诊断。本文基于国内外非道路电控柴油机故障诊断的先进技术,立足国内对非道路电控柴油机故障诊断的实际需求,基于CAN总线通信与GPRS远程通信技术设计了该非道路电控柴油机工作状态在线监测与诊断系统。首先,基于英飞凌芯片XC2234L,设计开发了非道路电控柴油机多功能故障诊断仪。其次,结合远程GPRS通讯模块,设计了PC机远程故障诊断服务中心。最后,集成实现了该非道路电控柴油机工作状态在线监测与诊断系统的整体研究。实际测试表明,该非道路电控柴油机故障诊断系统功能初步达到设计要求。该非道路电控柴油机故障诊断系统集远程实时数据流监测、远程故障诊断、历史故障信息管理等多项功能。改变非道路电控柴油机传统的维护模式,实现了对非道路电控柴油机的实时维护,建立了历史故障的数据库,实现了对故障信息的管理。因此,该非道路电控柴油机故障诊断系统具有一定的民用效益。
徐伟[5]（2016）在《嵌入式智能轴承故障诊断仪的设计研究》文中研究说明轴承是旋转机械的关键组成部件,其可靠性对设备安全运行至关重要,因此对轴承进行故障诊断具有重要意义。传统的故障诊断系统多是基于PC系统的,在复杂工况条件下使用不便。本论文研究设计一种基于ARM的嵌入式轴承故障诊断仪,具有体积小、使用方便等优点。论文首先根据系统的功能需求,提出了总体的软硬件设计方案。该系统以三星公司的S3C2440芯片为核心进行模块化硬件设计,以嵌入式Linux操作系统为核心进行层次化的软件设计,最后利用轴承故障诊断应用软件进行数据采集、故障诊断和人机交互。本论文中的硬件系统主要包括：S3C2440核心处理器模块、数据采集模块、存储模块、通信模块、人机交互模块和电源模块,并重点介绍了数据采集模块。数据采集模块采用了ICP型加速度传感器PCB353进行振动信号采集,并包含为传感器提供恒流激励的LM334三端可调恒流电路和信号放大电路。存储模块主要用于存储系统软件和数据；通信模块主要用于硬件平台同PC的本地通信和调试：人机交互模块主要用于开发触摸屏上的人机交互界面；电源模块主要由三端稳压电路构成,为系统运行提供基本保障。系统软件开发部分主要包括嵌入式Linux操作系统的移植和交叉开发环境的搭建,以及在此基础上进行的AD（模拟数字转换）驱动程序和轴承故障诊断应用软件的开发。设备驱动一般模型主要包含驱动的初始化、实现设备操作和驱动注销等。轴承故障应用软件一方面利用AD驱动程序进行数据采集,另一方面还包括人机交互界面和故障诊断算法部分。本论文中的人机交互界面基于Qt图形用户界面开发软件进行设计开发,它具有跨平台、面向对象的优点,最终开发的图形用户界面包括：系统参数设置界面、数据采集界面和诊断结果频谱显示界面。关于轴承故障诊断算法,论文在介绍了相关的小波变换知识后,实现了一种基于Morlet小波的轴承故障诊断算法并通过能量与熵比准则确定小波参数。最后在轴承故障检测实验平台上进行了系统测试,轴承故障应用软件可有效运行,进行数据采集、数据分析处理并将诊断结果显示在触摸屏上,实验结果表明该系统能够较好的实现轴承故障诊断。
刘雄[6]（2015）在《基于BP神经网络的风电齿轮箱故障诊断仪的研发》文中指出随着能源与环境问题的日益突出,大力发展可再生清洁能源成为广泛共识。风能作为一种可再生清洁能源在我国储量丰富,政府对风力发电的扶持力度也在逐步加大。风电机组长期工作于恶劣的环境中,容易发生故障,如何保证风电机组稳定高效的运行是一项重要课题。而作为双馈型异步发电机组增速机构的齿轮箱更是故障的高发部件。振动分析是目前旋转机械故障诊断的主要技术手段,对风电齿轮箱的故障诊断就是对其振动信号进行分析与处理的过程。嵌入式系统具有体积小、功耗低、性能强和可靠性高等特点在各行各业中得到了广泛应用。本文就是将故障诊断的理论方法与嵌入式技术相结合研发一种能针对风电齿轮箱进行智能故障诊断的仪器。主要内容包括以下几个方面:首先,进行故障诊断理论及相关算法的研究和仿真实验。从机械故障诊断的基本原理出发,分析风电齿轮箱的机械振动机理,理论上得出利用小波包分解振动信号提取频带能量特征,再利用BP神经网络的非线性映射能力建立故障特征空间到状态空间的非线性映射这一故障诊断方法的可行性;并进一步利用仿真实验验证了该方法的有效性。其次,通过对风电齿轮箱故障诊断仪的需求分析,分别提出了软、硬件的总体设计方案。最后,根据软、硬件的总体设计方案分别进行了具体设计。其中硬件设计是在以ARM微处理器S3C2440为核心的基础上对外围扩展电路进行设计;具体的软件设计是在构建好基本软件平台的基础上,包括bootloader、Linux内核及根文件系统的编译和移植,再进行了相关驱动程序的开发和图形化用户界面应用程序设计。
陈立飞[7]（2014）在《综合型汽车智能诊断仪的研究与开发》文中研究说明近年来，随着经济技术的迅猛发展，我国的汽车保有量迅速增加，随之而来对汽车的综合型诊断技术提出了更高的要求。本论文在研究与分析汽车CAN总线和OBD-II相关协议、诊断模式的基础上，利用汽车协议转换芯片TL718构成接口单元和S3C2440构成嵌入式平台，进行综合型汽车智能诊断仪的研究与开发。论文从CAN总线的分层和概念入手，分析了CAN总线的物理层、数据链路层以及在汽车车载系统中的应用。在此基础上，深入研究和分析了OBD-II系统的标准接口、故障码、相关通讯协议以及诊断模式。之后对汽车协议转换芯片TL718的管脚、内部命令和OBD命令进行了详细分析和研究，并对命令进行了解析。本文最后搭建以嵌入式诊断平台和TL718接口单元进行硬件设计，以嵌入式Linux进行软件设计的综合型汽车智能诊断仪。TL718接口平台分别从12V转5V电源电路、OBD-II接口、RS232接口、TL718接口、信号调理电路五个方面进行了电路设计，并给出相应的原理图。嵌入式平台从电源电路、复位电路、UART接口电路、LCD接口电路、SD卡接口电路五部设计了硬件电路，并给出相应的原理图。软件设计分两部分，嵌入式设备驱动程序和应用程序。嵌入式设备驱动程序主要研究了串口驱动程序软件函数实现过程。应用程序部分主要研究并设计了主界面、获取与排放系统相关的动态诊断数据界面、获取与排放系统相关的诊断故障码界面和获取车辆信息界面四个界面。
赵勇飞[8]（2013）在《基于WINCE平台的巡检及故障诊断仪的嵌入式软件系统研究》文中进行了进一步梳理状态监测和故障诊断技术为工业机械设备安全平稳的运行提供了有效的保障，这使得以嵌入式技术为基础的故障诊断分析仪器在工业机械设备的管理维护中得到了广泛的应用。本课题设计开发的巡检及故障诊断仪，就是为了满足石化企业对分散的机泵群设备进行智能化巡检和故障诊断分析的需求。巡检及故障诊断仪的硬件处理器采用的是三星公司的S3C2440A，并根据实际的功能需求挂接了其他硬件模块。基于Windows CE5.0操作系统平台设计研发了巡检及故障诊断仪的嵌入式软件系统。本论文重点研究了嵌入式操作系统和驱动程序的开发与优化，结合巡检及故障诊断仪的嵌入式软件系统开发进行了详细的阐述。首先在对引导加载程序Bootloader的作用和原理研究的基础上，考虑巡检及故障诊断仪的实际需求，开发了巡检及故障诊断仪产品发布时使用的快速启动引导文件Fastboot，并在Fastboot中实现了开机LOGO图片的显示。其次研究了Windows CE5.0操作系统平台的内核结构和组件，通过巡检及故障诊断仪的操作系统定制过程阐述了基于Windows CE5.0平台的系统移植定制和系统内存分配等方面修改优化的方法。最后分析了Windows CE5.0平台的中断处理机制和驱动程序模型，对巡检及故障诊断仪的LCD显示屏驱动进行了修改和移植，并采用流接口驱动模型开发了巡检及故障诊断仪的电池电量计模块驱动、转速测量驱动和数据采集模块驱动，同时结合应用程序对驱动程序的可用性进行了测试。本课题设计的巡检及故障诊断仪已经应用于部分石化企业现场，实际使用证明仪器能稳定可靠的运行，很好的满足了石化企业对分散机泵群巡检和故障分析诊断的需求。
周畅[9]（2012）在《Linux和Qt GUI工具包在故障诊断仪开发中的研究》文中研究说明科学技术的进步，带动我国钢铁、石化、电力等行业的机械设备日趋向大型化、集成化、连续化和自动化方向发展。这为企业降本增效做出重要贡献的同时，也给维护结构复杂的设备带来困难。因此，设备故障的早期诊断，对避免安全事故的发生具有重要意义。同时随着嵌入式技术的广泛应用，其与故障诊断技术的结合已成为当今业界的热门研究方向。Linux系统以其开源特性和免费使用的优势，获得了嵌入式爱好者的青睐；而Qt则以其绚丽的界面和良好的可移植性在各种消费类电子产品中得到了广泛的应用。本论文以钢铁企业故障诊断系统为应用背景，对嵌入式Linux系统和Qt图形用户库（GUI）在便携式机械故障诊断仪中的应用进行了研究，结合嵌入式硬件系统实现了便携式故障诊断仪软件的设计。在开发平台方面，本系统宿主机采用虚拟机下安装的Ubuntu Linux系统，目标机采用基于ARM9处理器的三星S3C2440开发板，两者之间通过JTAG和串口线进行连接。本文对开发相关的技术作了简要阐述，包括故障诊断系统的硬件和软件结构、基于ARM9处理器的三星S3C2440芯片、嵌入式Linux操作系统及Qt图形库；并详细介绍了故障诊断仪软件部分从底层到顶层的实现过程，包括虚拟机下Ubuntu Linux开发环境的构建，交叉编译工具arm-linux-gcc的安装，与开发相关版本的Qt GUI工具包及其三方控件Qwt的编译与安装，Bootloader的源码分析与修改，嵌入式Linux系统的工作过程分析及裁剪移植，LCD和触摸屏设备驱动程序的修改与移植，以及Qt人机界面程序的开发与移植。在应用程序的开发过程中使用了Qt的一个用于工程绘图的三方控件Qwt进行波形的绘制工作，使得波形的显示更加专业和高效，这是本论文的一个新颖之处。最终在开发板上得到一个友好易用的故障诊断仪人机界面。本文最后对所做工作进行了总结，并对未来的研究工作进行了展望。
张亮[10]（2012）在《便携式故障诊断仪研究》文中研究说明随着现代工业中自动化技术的大量普及，人们对生产过程中安全性和稳定性的要求越来越严格，这也使得工业生产中对故障诊断技术的需求越来越强。传统的故障诊断仪都是基于PC平台，主要是通过数据线将采集到的状态信号传输至主机，然后进行分析处理，这样使得故障诊断系统体积大、成本高，极大的限制了在工业生产中的应用。在此背景下，我们提出了一种基于ARM开发平台的便携式故障诊断仪设计方案，将传统的故障诊断技术与新兴的嵌入式技术相结合，使该系统具有微型化、便携式、高性能、低功耗等优点。此外，我们还创新性的引入了基于ARM的蓝牙无线通信技术，解除了传统诊断仪对有线传输的依赖性，使得本方案能适应更加复杂、恶劣的情况。本文详细阐述了ARM开发平台硬件特点、蓝牙模块硬件设计与调试、蓝牙天线的设计、故障诊断仪界面设计和Qt应用程序在ARM上的移植；介绍了故障诊断技术、嵌入式技术和蓝牙传输技术等新兴技术。硬件上我们在ARM9开发板基础上设计蓝牙功能模块，实现了无线传输功能，并运用相关设备和方法对蓝牙模块进行调试以达到最佳传输效果；软件上以Qt软件为开发工具，设计便携式故障诊断仪工作界面并详细介绍了Qt移植方法。实验证明该诊断仪便于携带、检测性好、操作性强、数据传输稳定快速，达到预期课题目标。
二、嵌入式故障诊断仪的设计和实现（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、嵌入式故障诊断仪的设计和实现（论文提纲范文）
（1）列车走行部车载诊断仪软件设计及实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 滚动轴承故障诊断方法 |
| 1.2.2 振动诊断技术研究现状 |
| 1.3 本文主要工作 |
| 2 列车轴承振动特性分析与故障诊断方法 |
| 2.1 列车轴承振动特性分析 |
| 2.1.1 列车轴承结构 |
| 2.1.2 列车轴承的振动机理 |
| 2.1.3 列车轴承常见故障类型 |
| 2.1.4 列车轴承故障特征频率 |
| 2.2 列车轴承故障诊断方法 |
| 2.2.1 基于时域指标的故障分析 |
| 2.2.2 基于EMD分解的故障分析 |
| 2.2.3 基于共振解调的故障分析 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 列车走行部车载诊断仪需求分析与总体设计 |
| 3.1 需求分析 |
| 3.2 软件系统设计 |
| 3.3 软件开发工具选择 |
| 3.3.1 软件开发平台 |
| 3.3.2 混合编程技术 |
| 3.3.3 LabVIEW嵌入式编程技术 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 列车走行部车载诊断仪软件实现 |
| 4.1 基于MATLAB+LabVIEW的混合编程实现 |
| 4.2 基于LabVIEW的嵌入式编程实现 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 列车走行部车载诊断仪软件测试和结果分析 |
| 5.1 测试数据 |
| 5.2 基于MATLAB+LabVIEW的混合编程方法测试 |
| 5.3 基于LabVIEW的嵌入式编程方法测试 |
| 5.3.1 实际测试环境 |
| 5.3.2 轴承故障测试 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（2）面向嵌入式系统的汽车故障诊断仪设计与实现（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 嵌入式系统的主要特征 |
| 2 诊断仪的设计方案 |
| 3 硬件系统设计 |
| 3.1 协议转换接口电路 |
| 3.2 CAN协议转换接口电路 |
| 3.3 控制处理硬件电路 |
| 3.3.1 存储器 |
| 3.3.2 按键模块 |
| 3.3.3 串行接口 |
| 3.4 无线传输模块 |
| 4 嵌入式系统 |
| 4.1 嵌入式操作系统 |
| 4.2 嵌入式Linux移植 |
| 4.3 嵌入式Linux驱动程序设计 |
| 5 诊断仪软件设计 |
| 6 总结 |
（3）嵌入式时频分析结果的图形化显示研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 论文的主要工作及章节安排 |
| 第二章 时频分析数据的三维显示基本理论 |
| 2.1 常用的振动信号分析方法 |
| 2.1.1 时域分析方法 |
| 2.1.2 频域分析方法 |
| 2.1.3 时频分析方法 |
| 2.2 数据可视化分析 |
| 2.3 计算机图形学相关理论 |
| 2.3.1 三维数据的二维显示 |
| 2.3.2 几何变换 |
| 2.3.3 投影变换 |
| 2.3.4 图形消隐 |
| 2.3.4.1 消隐概述 |
| 2.3.4.2 算法介绍 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 短时傅里叶变换窗长的自适应选择方法 |
| 3.1 短时傅里叶变换原理 |
| 3.2 STFT参数选择讨论 |
| 3.2.1 窗函数选择 |
| 3.2.2 窗长度选择 |
| 3.2.3 FFT点数选择 |
| 3.2.4 滑动步长选择 |
| 3.3 STFT窗长的自适应选择算法 |
| 3.3.1 自适应选择算法的原理 |
| 3.3.1.1 STFT谱图 |
| 3.3.1.2 短时能量分析 |
| 3.3.1.3 STFT谱图的信息熵 |
| 3.3.2 自适应选择算法的实现步骤与仿真结果分析 |
| 3.3.2.1 算法实现流程 |
| 3.3.2.2 仿真信号的时-频特性的理论分析 |
| 3.3.2.3 算法在仿真信号时频分析中的应用 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 时频分析结果的三维网格曲面生成算法 |
| 4.1 SMSG算法的原理 |
| 4.2 SMSG算法的实现 |
| 4.3 算法应用及性能分析 |
| 4.3.1 SMSG算法在时频分析结果的三维网格曲面显示中的应用 |
| 4.3.2 SMSG算法在参数方程曲面的三维网格曲面显示中的应用 |
| 4.3.3 SMSG算法的性能分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 三维图形化显示系统的设计及应用 |
| 5.1 系统功能需求分析 |
| 5.2 硬件电路组成 |
| 5.2.1 数据分析处理模块 |
| 5.2.2 三维图形显示模块 |
| 5.2.3 模块间的通讯设置 |
| 5.3 嵌入式系统中数据的时频分析及三维显示的程序设计与实现 |
| 5.3.1 DSP中的定点与浮点运算 |
| 5.3.2 时频分析算法的程序设计 |
| 5.3.2.1 FFT算法在DSP上的实现 |
| 5.3.2.2 STFT算法的程序设计 |
| 5.3.2.3 STFT窗长的自适应选择算法的程序设计 |
| 5.3.3 三维图形化显示程序设计 |
| 5.3.4 数据传输与通讯设计 |
| 5.4 三维图形化显示系统的应用实例 |
| 5.4.1 永磁同步电机故障检测实验平台 |
| 5.4.2 电机振动信号在嵌入式设备上的分析与结果显示 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 本文总结 |
| 6.2 前景展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的成果 |
（4）非道路电控柴油机工作状态在线监测与诊断系统研究与开发（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景 |
| 1.1.1 能源危机与排放控制形势 |
| 1.1.2 非道路电控柴油机的发展趋势 |
| 1.1.3 非道路电控柴油机远程故障诊断的必要性 |
| 1.2 非道路电控柴油机故障诊断技术发展现状 |
| 1.2.1 非道路电控柴油机故障诊断技术的国内外研究现状 |
| 1.2.2 非道路电控柴油机故障诊断技术的发展趋势 |
| 1.3 本论文的主要工作 |
| 第二章 非道路电控柴油机在线监测与诊断系统方案设计 |
| 2.1 系统预期目标 |
| 2.1.1 主要技术规范 |
| 2.1.2 预期经济价值 |
| 2.2 该非道路电控柴油机故障诊断系统总体结构 |
| 2.2.1 非道路电控柴油机多功能故障诊断仪 |
| 2.2.2 远程故障诊断服务中心 |
| 2.3 该非道路电控柴油机故障诊断系统技术路线及进度 |
| 2.3.1 主要技术路线 |
| 2.3.2 组织方式 |
| 2.3.3 课题分解及进度 |
| 2.4 本课题的关键技术和亮点 |
| 2.4.1 关键技术 |
| 2.4.2 主要亮点 |
| 2.5 相关技术 |
| 2.5.1 CAN总线技术 |
| 2.5.2 OBD故障诊断技术 |
| 2.5.3 GPRS技术 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 非道路电控柴油机多功能故障诊断仪设计 |
| 3.1 非道路电控柴油机多功能故障诊断仪整体设计 |
| 3.1.1 功能要求与系统结构 |
| 3.1.2 微处理器选型 |
| 3.1.3 有线通讯模块选型 |
| 3.1.4 无线通讯模块选型 |
| 3.2 非道路电控柴油机故障诊断仪信息采集硬件模块 |
| 3.2.1 电源模块硬件设计 |
| 3.2.2 MCU模块硬件设计 |
| 3.2.3 CAN总线模块硬件设计 |
| 3.2.4 GPRS模块硬件设计 |
| 3.3 非道路电控柴油机多功能故障诊断仪功能设计 |
| 3.3.1 系统总体设计 |
| 3.3.2 系统通信协议设计 |
| 3.3.3 底层软件开发 |
| 3.3.4 非道路电控柴油机故障诊断仪软件设计 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 远程故障诊断服务中心设计 |
| 4.1 远程故障诊断服务中心的系统架构 |
| 4.2 远程故障诊断服务中心的软件结构 |
| 4.3 远程故障诊断服务中心数据库设计 |
| 4.3.1 数据库的选择 |
| 4.3.2 数据库相关知识 |
| 4.3.3 故障诊断表单设计 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 系统测试 |
| 5.1 系统硬件测试 |
| 5.2 软件功能测试 |
| 5.2.1 数据采集功能模块测试 |
| 5.2.2 GPRS无线网络功能模块测试 |
| 5.3 系统整体功能现场测试 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 未来展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文及取得的相关科研成果 |
| 致谢 |
（5）嵌入式智能轴承故障诊断仪的设计研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景与意义 |
| 1.2 轴承结构与故障类型简介 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 故障诊断方法的研究进展 |
| 1.3.2 故障诊断设备的研究进展 |
| 1.4 本文的主要研究内容与章节安排 |
| 第二章 轴承故障诊断仪的总体设计 |
| 2.1 故障诊断流程与嵌入式系统开发流程简介 |
| 2.1.1 故障诊断流程简介 |
| 2.1.2 嵌入式系统开发流程简介 |
| 2.2 系统需求分析 |
| 2.3 嵌入式系统体系结构 |
| 2.4 系统软硬件总体设计 |
| 2.4.1 系统硬件总体结构设计 |
| 2.4.2 系统软件总体结构设计 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 轴承故障诊断仪的硬件系统设计 |
| 3.1 核心处理器模块 |
| 3.1.1 ARM简介 |
| 3.1.2 S3C2440核心处理器简介 |
| 3.1.3 S3C2440核心处理器的基本外围电路 |
| 3.2 存储器模块 |
| 3.2.1 SDRAM存储系统 |
| 3.2.2 Flash存储系统 |
| 3.2.3 SD卡存储系统 |
| 3.3 数据采集模块 |
| 3.3.1 数据采集模块整体结构设计 |
| 3.3.2 传感器信号采集电路 |
| 3.3.3 信号放大电路 |
| 3.3.4 内部ADC模块 |
| 3.4 通信模块 |
| 3.4.1 网络接口电路 |
| 3.4.2 串口电路 |
| 3.5 人机交互模块 |
| 3.6 电源模块 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 轴承故障诊断仪的软件系统设计 |
| 4.1 嵌入式Linux软件开发模式与平台搭建 |
| 4.1.1 嵌入式Linux软件系统简介 |
| 4.1.2 嵌入式Linux软件开发模式 |
| 4.1.3 嵌入式Linux系统平台搭建 |
| 4.2 驱动程序设计 |
| 4.2.1 设备驱动程序简介 |
| 4.2.2 AD驱动程序设计 |
| 4.3 轴承故障诊断算法设计 |
| 4.3.1 小波变换 |
| 4.3.2 基于Morlet小波的轴承故障诊断算法 |
| 4.4 轴承故障诊断应用软件设计 |
| 4.4.1 轴承故障诊断应用软件工作流程 |
| 4.4.2 人机交互界面的开发设计 |
| 4.5 系统实验与分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 本文工作总结 |
| 5.2 未来展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 硕士学位攻读期间获得的学术成果 |
（6）基于BP神经网络的风电齿轮箱故障诊断仪的研发（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 课题研究内容 |
| 1.4 论文结构 |
| 1.5 本章小结 |
| 第二章 风电齿轮箱故障诊断方法的研究 |
| 2.1 故障诊断基本原理 |
| 2.2 齿轮箱的常见故障及其特点 |
| 2.2.1 齿轮常见故障类型及其特点 |
| 2.2.2 轴承的常见故障类型及其特点 |
| 2.3 小波包分析 |
| 2.3.1 小波分析 |
| 2.3.2 小波包分解 |
| 2.4 BP神经网络 |
| 2.4.1 人工神经网络基本理论 |
| 2.4.2 BP神经网络的结构 |
| 2.4.3 BP神经网络的学习算法 |
| 2.5 基于小波包和BP神经网络的故障诊断方法 |
| 2.5.1 基于小波包分解的频带能量特征提取 |
| 2.5.2 BP神经网络设计 |
| 2.5.3 故障诊断方法的基本步骤 |
| 2.6 仿真实验 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 风电齿轮箱故障诊断仪整体设计方案 |
| 3.1 功能需求分析 |
| 3.2 嵌入式系统平台的选择 |
| 3.2.1 嵌入式微处理器的选型 |
| 3.2.2 嵌入式操作系统的选型 |
| 3.3 总体设计 |
| 3.3.1 硬件总体设计 |
| 3.3.2 软件总体设计 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 故障诊断仪硬件设计 |
| 4.1 S3C2440A及其基本电路 |
| 4.2 存储模块设计 |
| 4.2.1 SDRAM接口电路设计 |
| 4.2.2 NAND接口电路设计 |
| 4.2.3 SD卡接口电路设计 |
| 4.3 人机交互接口设计 |
| 4.4 信号采集模块设计 |
| 4.4.1 加速度传感器及ADC选型 |
| 4.4.2 信号调理电路设计 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 故障诊断仪软件设计 |
| 5.1 嵌入式Linux及其软件开发概述 |
| 5.1.1 嵌入式Linux简介 |
| 5.1.2 嵌入式Linux软件开发概述 |
| 5.2 交叉开发环境的建立 |
| 5.3 嵌入式Linux核心系统构建 |
| 5.3.1 Boot Loader的移植 |
| 5.3.2 Linux内核的移植 |
| 5.3.3 构建Linux根文件系统 |
| 5.4 驱动程序设计 |
| 5.4.1 驱动程序简介 |
| 5.4.2 A/D驱动程序设计 |
| 5.5 图形化用户界面应用程序设计 |
| 5.6 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录 |
（7）综合型汽车智能诊断仪的研究与开发（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景及意义 |
| 1.2 汽车诊断技术的发展和趋势 |
| 1.2.1 OBD的发展及趋势 |
| 1.2.2 汽车故障诊断仪的趋势 |
| 1.3 论文主要研究内容 |
| 第二章 OBD-II 诊断系统中 CAN 总线协议 |
| 2.1 CAN 总线的概念及网络分层 |
| 2.2 CAN 总线物理层 |
| 2.3 CAN 总线数据链路层 |
| 2.3.1 数据帧 |
| 2.3.2 远程帧 |
| 2.3.3 错误帧 |
| 2.3.4 过载帧 |
| 2.4 CAN 总线在车载诊断系统 OBD 中的应用 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 OBD-II 诊断系统及汽车协议转换芯片 TL718 |
| 3.1 OBD-II 标准接口 |
| 3.2 OBD-II 故障码 |
| 3.3 OBD-II 标准通讯协议 |
| 3.4 OBD-II 汽车诊断系统中的诊断模式 |
| 3.5 汽车通信协议芯片 TL718 原理框图和引脚说明 |
| 3.6 汽车通信协议芯片 TL718 的命令 |
| 3.6.1 TL718的内部命令 |
| 3.6.2 TL718的OBD命令 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 综合型汽车智能诊断仪的硬件设计 |
| 4.1 综合型汽车智能诊断仪的硬件总体 |
| 4.2 TL718 接口单元的硬件设计 |
| 4.2.1 12V转5V电源电路 |
| 4.2.2 OBD II接口 |
| 4.2.3 RS232接口 |
| 4.2.4 TL718接口 |
| 4.2.5 信号调理电路 |
| 4.3 嵌入式诊断平台 |
| 4.3.1 电源电路 |
| 4.3.2 复位电路 |
| 4.3.3 UART接口电路 |
| 4.3.4 LCD接口电路 |
| 4.3.5 SD卡接口电路 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 综合型汽车智能诊断仪的软件设计 |
| 5.1 嵌入式系统简介 |
| 5.2 构建嵌入式系统开发工具 |
| 5.2.1 安装VMware Tools |
| 5.2.2 设置共享目录 |
| 5.2.3 设置交叉编译环境 |
| 5.3 嵌入式 Linux 系统移植 |
| 5.3.1 引导加载程序Bootloader的移植 |
| 5.3.2 Linux内核的移植 |
| 5.3.3 构建Linux根文件系统 |
| 5.4 嵌入式系统设备驱动程序 |
| 5.4.1 Linux串口驱动的数据结构和API |
| 5.4.2 Linux串口驱动的设计 |
| 5.5 人机交互界面设计 |
| 5.5.1 获取与排放系统相关的动态诊断数据界面 |
| 5.5.2 获取与排放系统相关的诊断故障码界面 |
| 5.5.3 获取车辆信息界面 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（8）基于WINCE平台的巡检及故障诊断仪的嵌入式软件系统研究（论文提纲范文）
| 学位论文数据集 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景 |
| 1.2 课题的发展现状 |
| 1.3 本课题的主要研究内容 |
| 第二章 巡检及故障诊断仪技术原理及系统架构 |
| 2.1 巡检及故障诊断仪应用的故障诊断技术研究 |
| 2.1.1 故障诊断的过程与方法 |
| 2.1.2 巡检及故障诊断仪采用的振动信号处理技术 |
| 2.2 嵌入式系统 |
| 2.2.1 嵌入式处理器 |
| 2.2.2 嵌入式操作系统 |
| 2.3 巡检及故障诊断仪的系统架构 |
| 2.3.1 巡检及故障诊断仪的硬件架构 |
| 2.3.2 巡检及故障诊断仪的软件架构 |
| 第三章 巡检及故障诊断仪快速启动引导文件 Fastboot 研发 |
| 3.1 引导加载程序研究 |
| 3.1.1 引导加载程序介绍 |
| 3.1.2 Windows CE 的 Bootloader |
| 3.2 Fastboot 开发 |
| 3.2.1 Fastboot 快速启动的实现 |
| 3.2.2 在 Fastboot 中实现开机 LOGO 显示 |
| 第四章 巡检及故障诊断仪操作系统的定制与优化 |
| 4.1 Windows CE 5.0 操作系统研究 |
| 4.1.1 Windows CE 5.0 系统总体架构 |
| 4.1.2 Windows CE 5.0 存储系统 |
| 4.1.3 Windows CE 操作系统内存管理 |
| 4.2 基于 BSP 的操作系统内核移植与定制 |
| 4.2.1 Platform Builder 5.0 介绍 |
| 4.2.2 BSP 介绍 |
| 4.2.3 操作系统内核移植与定制 |
| 4.3 巡检及故障诊断仪操作系统特性的修改和优化 |
| 4.3.1 内存配置优化 |
| 4.3.2 系统字体方案优化 |
| 4.3.3 操作系统桌面和菜单优化 |
| 4.3.4 HIVE 注册表保存功能实现 |
| 4.3.5 实现仪器应用程序开机自启动 |
| 第五章 巡检及故障诊断仪设备驱动程序研发 |
| 5.1 Windows CE 5.0 驱动程序模型研究 |
| 5.1.1 驱动程序分类 |
| 5.1.2 流式接口驱动 |
| 5.1.3 设备驱动的中断处理 |
| 5.2 LCD 显示驱动研发 |
| 5.2.1 LCD 显示方式的设置 |
| 5.2.2 LCD 背光开关功能的实现 |
| 5.3 电池电量计模块设计与驱动程序研发 |
| 5.3.1 电池电量计模块电路 |
| 5.3.2 电池特性描述 |
| 5.3.3 驱动程序设计 |
| 5.3.4 驱动程序测试 |
| 5.4 转速测量模块驱动研发 |
| 5.4.1 转速测量方法 |
| 5.4.2 转速测量驱动实现 |
| 5.5 数据采集模块驱动研发 |
| 5.5.1 硬件工作原理介绍 |
| 5.5.2 数据采集驱动实现 |
| 第六章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 研究成果及发表的学术论文 |
| 作者与导师简介 |
| 附件 |
（9）Linux和Qt GUI工具包在故障诊断仪开发中的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究的目的和意义 |
| 1.2 设备故障诊断技术发展概况 |
| 1.3 故障诊断技术的发展趋势 |
| 1.4 嵌入式技术在故障诊断中的应用 |
| 1.4.1 嵌入式系统概述 |
| 1.4.2 嵌入式技术在故障诊断技术中应用的优势 |
| 1.5 课题来源与本文主要工作 |
| 1.5.1 课题来源 |
| 1.5.2 本文主要工作 |
| 第二章 便携式故障诊断仪的相关技术 |
| 2.1 机械故障诊断系统整体结构 |
| 2.2 基于 ARM 处理器的三星 S3C2440 芯片 |
| 2.2.1 ARM 处理器 |
| 2.2.2 三星 S3C2440 芯片 |
| 2.3 嵌入式 Linux 操作系统 |
| 2.3.1 嵌入式操作系统 |
| 2.3.2 嵌入式 Linux 系统 |
| 2.4 Qt 图形用户库 |
| 2.4.1 嵌入式 GUI |
| 2.4.2 Qt GUI 工具包 |
| 2.4.3 Qwt 三方库 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 开发环境的构建 |
| 3.1 主机 Linux 操作系统及交叉编译环境的构建 |
| 3.2 Qt 及 Qwt 的编译安装 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 故障诊断仪的开发 |
| 4.1 Bootloader 的移植 |
| 4.1.1 Bootloader 简介 |
| 4.1.2 Bootloader 的启动过程 |
| 4.1.3 Bootloader 的移植 |
| 4.2 Linux 内核的移植 |
| 4.2.1 Linux 内核源码结构分析 |
| 4.2.2 Linux 内核的启动过程 |
| 4.2.3 Linux 内核的移植 |
| 4.3 根文件系统的制作 |
| 4.3.1 Linux 根文件系统简介 |
| 4.3.2 根文件系统的制作 |
| 4.4 设备驱动的移植 |
| 4.5 Qt 人机界面的开发与移植 |
| 4.5.1 手持诊断仪的功能模块分析 |
| 4.5.2 采用 Qt 开发人机界面 |
| 4.5.3 人机界面程序的移植 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 结束语 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文 |
| 详细摘要 |
（10）便携式故障诊断仪研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 目录 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 故障诊断技术 |
| 1.2.1 简单诊断法 |
| 1.2.2 精密诊断法 |
| 1.2.3 直接观察法 |
| 1.2.4 振动噪声测定法 |
| 1.2.5 无损检测法 |
| 1.2.6 磨损残余物检测法 |
| 1.3 便携式故障诊断仪 |
| 1.3.1 故障诊断仪系统架构 |
| 1.3.2 故障诊断仪硬件结构 |
| 1.4 课题研究意义和内容 |
| 1.4.1 课题研究意义 |
| 1.4.2 课题研究的内容 |
| 第二章 嵌入式技术 |
| 2.1 嵌入式技术 |
| 2.1.1 SCM（Single Chip Microcomputer） |
| 2.1.2 MCU（Micro Controller Unit） |
| 2.1.3 SOC（System on a Chip） |
| 2.2 嵌入式系统 |
| 2.3 嵌入式的广泛应用 |
| 2.3.1 嵌入式系统有广阔市场需求 |
| 第三章 嵌入式开发平台 |
| 3.1 开发平台简介 |
| 3.2 S3C2440 芯片简介 |
| 3.3 开发平台基本框架 |
| 3.4 供能模块 |
| 3.5 存储模块 |
| 3.5.1 SDRAM |
| 3.5.2 NAND Flash |
| 3.6 I/O 接口 |
| 3.6.1 网络接口 |
| 3.6.2 UART 接口 |
| 3.6.3 USB 接口 |
| 第四章 蓝牙模块设计 |
| 4.1 蓝牙技术由来 |
| 4.1.1 蓝牙技术的由来 |
| 4.1.2 蓝牙技术的应用 |
| 4.2 蓝牙技术基础 |
| 4.2.1 蓝牙技术简介 |
| 4.2.2 自适应跳频技术 |
| 4.2.3 蓝牙协议版本 |
| 4.2.4 蓝牙通信流程 |
| 4.3 蓝牙协议栈 |
| 4.3.1 底层模块 |
| 4.3.2 中间协议层 |
| 4.3.3 高端应用层 |
| 4.4 蓝牙模块硬件设计 |
| 4.4.1 蓝牙主芯片功能框架 |
| 4.4.2 蓝牙收发接收器（RF） |
| 4.4.3 时钟电路 |
| 4.4.4 晶体振荡器 |
| 4.4.5 扩展 EEPROM |
| 4.4.6 SPI、UART 端口 |
| 4.5 蓝牙天线设计 |
| 4.5.1 天线增益 |
| 4.5.2 阻抗匹配 |
| 4.5.3 基本天线理论 |
| 4.5.4 偶级（双极子）天线 |
| 4.5.5 倒转 F 天线 |
| 4.5.6 蛇形天线 |
| 4.5.7 天线方案确定 |
| 4.5.8 高频制版 |
| 4.6 蓝牙模块调试 |
| 4.6.1 蓝牙测试 |
| 4.6.2 PS Keys 值修改 |
| 4.6.3 串口调试 |
| 4.6.4 串口驱动 |
| 第五章 故障诊断仪界面开发 |
| 5.1 Qt 的安装 |
| 5.1.1 安装 Qt Creator |
| 5.1.2 安装库文件 |
| 5.1.3 编译库文件 |
| 5.2 Qt 简介 |
| 5.2.1 Qt 控件 |
| 5.2.2 界面布局 |
| 5.2.3 信号与槽机制 |
| 5.3 诊断仪界面设计 |
| 5.3.1 开机界面设计 |
| 5.3.2 参数界面设计 |
| 5.3.3 主函数 main |
| 第六章 嵌入式内核与移植 |
| 6.1 Boot Loader 的移植 |
| 6.1.1 Boot Loader 的修改 |
| 6.1.2 Boot Loader 的移植 |
| 6.2 Linux 内核移植 |
| 6.2.1 内核配置系统 |
| 6.2.2 配置文件修改 |
| 6.2.3 修改源码 |
| 6.2.4 配置及编译内核 |
| 6.3 根文件系统 |
| 6.3.1 获取 busybox 源码 |
| 6.3.2 修改 Makefile |
| 6.3.3 配置及编译 busybox |
| 6.4 QT 移植 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 研究总结 |
| 7.2 改进方向 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间发表和录用的论文 |
| 致谢 |
| 详细摘要 |
四、嵌入式故障诊断仪的设计和实现（论文参考文献）
- [1]列车走行部车载诊断仪软件设计及实现[D]. 梁红燕. 大连理工大学, 2021(01)
- [2]面向嵌入式系统的汽车故障诊断仪设计与实现[J]. 李晓杰. 微型电脑应用, 2019(01)
- [3]嵌入式时频分析结果的图形化显示研究[D]. 王莉娜. 电子科技大学, 2019(01)
- [4]非道路电控柴油机工作状态在线监测与诊断系统研究与开发[D]. 孙雪萍. 上海工程技术大学, 2017(03)
- [5]嵌入式智能轴承故障诊断仪的设计研究[D]. 徐伟. 东南大学, 2016(03)
- [6]基于BP神经网络的风电齿轮箱故障诊断仪的研发[D]. 刘雄. 兰州理工大学, 2015(03)
- [7]综合型汽车智能诊断仪的研究与开发[D]. 陈立飞. 河北工业大学, 2014(03)
- [8]基于WINCE平台的巡检及故障诊断仪的嵌入式软件系统研究[D]. 赵勇飞. 北京化工大学, 2013(S2)
- [9]Linux和Qt GUI工具包在故障诊断仪开发中的研究[D]. 周畅. 武汉科技大学, 2012(02)
- [10]便携式故障诊断仪研究[D]. 张亮. 武汉科技大学, 2012(02)