2022年英文翻译 .pdf

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1、学校代码：11571 学号：201150616224 HENAN INSTITUTE OF ENGINEERING 文献翻译题目液压推土机实训台“黑匣子”系统开发学生姓名马鹏程专业班级机械设计制造及其自动化1122 班学号201150616224 系（部）机械工程学院指导教师(职称)马宗正（讲师）完成时间 2013 年 3 月 15 日名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 1 页，共 9 页 -工程机械液压系统的分布式监控与故障诊断系统1 工程机械液压系统的分布式监测与故障诊断系统Chen Xiaohu Wu Wenfeng Wang Hangong Zhou Yongtao(50

2、1 Section of Xi an High-tech Institute,710025,Hongqing Town,Xi an,P.R.China)摘要：本文主要介绍了基于CAN 总线的工程机械液压系统的分布式监测与故障诊断系统，并设计了系统的硬件。该系统的结构包括传感器、分布式数据获取、中央处理单元及CAN 总线。对传统的硬件设计及其辨识也作了详细的研究。试验和实际应用表明分布式状态监测与故障诊断系统能够有效地实现工程机械液压系统的在线状态监测与故障诊断系统的功能。关键词：工程机械，液压系统，分布式状态监测，CAN 总线，故障诊断1.简介在经济发展和国防工程中，工程机械的应用和功能比以往

3、任何时候都要广泛。作为工程机械一个重要组成部分的液压系统，起着决定性的作用。然而，随着液压系统的广泛应用，它的故障率也急速上升，且工程机械有超过50%的故障都与液压系统相关。一般说来，工程机械的液压系统是一个非线性动态系统。这个系统是一个具有集机械、液压设备、电子结构的复杂机电一体化系统。液压系统也是一种多层的系统，在系统的功能方面，机械故障、电子故障和液压故障是相互联系的。在这种特殊的背景下，传统的状态监测与故障诊断不仅低效且耗时，而分布式状态监测与故障诊断系统可以实时获取液压系统重要零部件的数据并同步处理信号。此外，分布式状态监测与故障诊断系统的效率也得到极大的提高，信号的获取也相对及时。

4、通过相关理论与方法的融合，分布式状态监测与故障诊断系统提供了一种用于液压系统的状态监测与故障诊断高效的方法1，2。在本篇文章中，我们研究了用于液压系统的状态监测与故障诊断系统，该系统主要用于大型、复杂的工程机械。系统的硬件设计在第二部分介绍，第三部分将会介绍软件设计。在第四部分，我们给出了分布式状态监测与故障诊断的应用实例。最后一部分是总结。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 2 页，共 9 页 -工程机械液压系统的分布式监控与故障诊断系统2 2.硬件设计用于液压系统的分布式状态监测与故障诊断系统主要由各种传感器、分布式数据获取单元、中央处理单元以及CAN 总线构成。硬件框架如图

5、1 所示。图 1 分布式状态监测与故障诊断系统的硬件框架传感器适用于分布式监测及诊断系统的传感器的类型主要是压力、流量、温度和加速度传感器等等。根据输出，他们可以分为0-5V 电压型和 4-20mA 电流型。在接下来的数据获取单元设计中，我们考虑到传感器输出的差异性，根据其输出类型，通过使用简易的跳线，来选择不同的信号输入方法。分布式数据获取单元分布式数据获取单元主要获取状态传感器的信号，并把获取的信号传送给中央处理单元。我们采用了两种类型的数据获取单元，SCM 获取单元与 PC104获取卡。在硬件结构中，SCM 获取单元与 CAN 总线接口进行通信，在CAN 总线型通信方式中，PCM-368

6、0 可以识别远距离传送的大量数据。CAN 总线接口卡和PC104获取卡采用 PC总线与中央处理单元进行通信，以提高系统的运行速度。SCM 获取单元的硬件结构如图2 所示。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 3 页，共 9 页 -工程机械液压系统的分布式监控与故障诊断系统3 图 2 SCM 获取单元的硬件结构中央信号处理单元我们采用具有 PC104总线的嵌入式计算机作为中央信号处理单元的硬件平台。中央信号处理单元的主要功能是管理分布式数据获取单元，也承担着中央信号处理单元与分布式数据获取单元之间信号发送与接收的任务。此外，中央信号处理单元还能起到所获取芙蓉数据显示、保存和分析的作用

7、。作为分布式监测与诊断系统的中枢，中央信号处理单元可以实现状态监测与故障诊断。如果液压系统状态出现异常时，它能够及时向操作人员发出警报并给出相应的解决措施。与此同时，中央信号处理单元将会得到大量的数据，并分析数据以进行故障诊断，评估定位到当前需要维修的位置。从中央信号处理单元硬件结构来看，大多数的模型采用由 Advantech 公司开发的 PCM 系列中的 PC104总线模型，我们据此设计了信号状态卡。中央信号处理单元的硬件结构如图3 所示。图 3 中央信号处理单元的硬件结构名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 4 页，共 9 页 -工程机械液压系统的分布式监控与故障诊断系统4 C

8、AN 总线通信如前所述，分布式监测及诊断系统主要由中央信号处理单元和几个数据获取单元构成。数据获取单元可以获取各传感器的信号，中央信号处理单元能够管理并且处理数据。为了提高他们之间通信的抗干扰能力，在中央信号处理单元中，我们采用了 CAN 总线的接口卡 PCM-3680。它是中央信号处理单元和PCM-3680之间使用 PC 总线通信而 PMC-3680 与分布式数据获取单元之间使用CAN 总线通信3。在 PCM-3680 总线中有两个独立的CAN 总线接口，数据传输速率可以达到 1Mbps。它还具有总线选择与错误检测的功能，以避免数据丢，在最大程度上保证 CAN 总线的可靠性。在分布式状态监测

9、与故障诊断系统建立后，我们可以有效的实现主要功能，如数据获取、信号处理、人机会话、分布式状态监测与故障诊断。3.软件项目通用设计分布式状态监测与故障诊断系统的软件系统是根据模块化理论设计的。它主要由系统管理模块、状态监测模块、实时显示盘、故障诊断模块、数据获取模块、CAN 总线通信模块和远程数据传输模块组成。软件结构和数据流入图4 所示。图 4 分布式状态监测与故障诊断系统的软件结构和数据流名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 5 页，共 9 页 -工程机械液压系统的分布式监控与故障诊断系统5 根据系统设计，每一个系统模块都可以实现其特殊的功能。系统管理模块主要承担日志文件和分布式

10、数据获取单元、错误检测、系统运行状态管理的作用。检测参数的获取和保存由状态监测模块完成。根据报警规则和数据在线检测，它还可发出警报。系统状态的检测参数可以实时动态的显示在表盘上。基于数据检测和人-机会话界面的故障诊断模块可以实现故障诊断，并估计故障位置。如果需要大量数据的话，可以由数据获取模块通过不同的取样频率和取样容量来获取，所获得的数据还可以保存在数据库中。CAN 总线通信模块的主要功能就是传送获取命令到数据获取单元，并接收获取的数据以实现中央信号处理单元与SCM 获取单元之间的通信。为了实现远程状态监测与故障诊断，我们设计了远程数据传输模块，它可以通过因特网实现远程故障诊断，并把当地的数

11、据库的数据传输到远程数据库中心。系统辨识我们采用了微软的Windows98 操作系统作为分布式状态监测与故障诊断系统的运行平台。软件程序设计采用Borland 公司的 C+Builder6.0 语言。其主要的程序界面如图 5 所示。图 5 分布式状态监测与故障诊断系统的程序界面名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 6 页，共 9 页 -工程机械液压系统的分布式监控与故障诊断系统6 按照主要程序功能的划分，系统菜单可以分为7 个部分，分别是系统管理、CAN 通信调试、数据获取、状态监测、故障诊断、远程数据传输与帮助。系统菜单及其子菜单如图6 所示。图 6 分布式状态监测与故障诊断系统

12、的系统菜单及其子菜单鉴于工程机械液压系统的特性，在前述理论和技术的基础上，我们设计了用于工程机械液压系统的通用分布式状态监测与故障诊断系统。在设计与安装后，我们在 Changjiang起重机有限公司（四川省，泸州市）的QYJ40B 起重机上进行了分布式状态监测与故障诊断系统的调试与试验应用。试验表明，分布式状态监测与故障诊断系统实现了预期的功能。在它运行的时间段里，成功的诊断出QYJ40B 起重机上的两起故障。详细分析如下：（1）故障：起重机吊杆无法提升。诊断：应用故障诊断专家系统对吊杆进行诊断，我们查明控制吊杆的电磁力矩限制器的值总是呈开启状态，检查了与它相关的各零部件后发现，力矩限制控制器

13、出现问题，而它控制着电磁力限制器值的状态。它的无序输出使得电磁力限制器的值出现错误。（2）故障：左侧液压支腿没有压力。诊断：通过应用数据获取模块，我们快速得到了关于左侧液压支腿的大量数据。分析数据后查明，它的液压锁出现问题。拆卸后检查，发现液压锁无法给卸压后的左侧液压支腿增压。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 7 页，共 9 页 -工程机械液压系统的分布式监控与故障诊断系统7 5.结论随着计算机与信息技术的发展，将分布式状态监测与故障诊断系统应用于大型复杂的工程机械液压系统也是有可能的。在本文中，设计、并应用了具有三层硬件结构与模块化软件程序的分布式状态监测与故障诊断系统。它可

14、以同步、并行的获得数据，实现多传感器的信息融合。实际应用表明，它既高效，诊断能力又强。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 8 页，共 9 页 -工程机械液压系统的分布式监控与故障诊断系统8 参考文献1.PAN Wei,(2005),Reserch on Condition Monitoring and Fault Diagnosis for Hydraulic System of Construction Machinery,PhD thesis,Xian Hi-tech institute 2.CHEN Xiaohu,Study and Realization of Distributed Condition Monitoring System for Large Complex Equipment,Application of Electronic Technique,2001(6),28-29 3.WU Kuanming,CAN Field Bus Principle and Application System Design,Beijing University of Aeronautics and Astronautics Press,2002(3)名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 9 页，共 9 页 -