轴承性能试验台测控系统的研制

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1、西安科技大学硕士学位论文轴承性能试验台测控系统的研制专业名称：系统工程作者姓名：刘宇程指导教师：杜京义论文题目：轴承性能试验台测控系统的研制专业：系统工程硕士生：刘宇程（签名）指导教师：杜京义（签名）摘要航天水介质轴承在水环境进行高速寿命试验的过程中，轴系在充满水的轴承座空腔中不断搅拌，造成轴系功率损耗较大，对系统的驱动设备、安全保障设计具有很高要求。研究航天水介质轴承需要一套能够模拟实际工况、集参数研究和产品抽检试验为一体的测控系统试验台。论文首先利用EPLAN电气绘图软件设计了控制系统的电气接线图。利用以太网和PROFIBUSDP总线

2、建立通信网络，控制系统上位机通过WinCC组态软件编写监控界面，应用STEP7软件编写S7300PLC主站程序，控制电机转速并采集电机参数。同时，设计了WinCCFlexible触摸屏界面和电流串联采集电路，控制从站远程驱动气源，实现了高速水介质润滑加载试验台的设计。然后，根据试验台结构和被试轴承试验原理，设计了具有传感器信息采集和记录功能的NI数据采集系统。根据工艺要求设计了试验器测点，利用LabVIEW图形化编程语言编写了上位机采集程序，通过OPC Sever建立了基于以太网的共享变量标签与控制系统PLC主站进行数据交换，并利用倒频谱分析

3、了轴承振动信号。实现了轴承试验台工作参数的实时采集、处理、显示、记录等功能。最后，介绍了粗糙集理论并分析了粗糙集在故障诊断中进行数据挖掘的可行性，应用Rosetta软件针对轴承性能试验台的故障试车数据进行属性约简，去除不相容的冗余因子，得到最小属性集合和约简规则。在MATLAB中对约简参数得到的样本数据进行分批训练、测试，建立BP神经网络模型，得到较高准确率的分类结果，证明了粗糙集属性约简有助于提高BP神经网络分类效果的结论，缩减了系统故障排查的时间，完善了轴承性能试验台测控系统。关键词：轴承试验台；控制系统；数据采集系统；粗糙集；BP神经网

4、络；研究类型：应用研究`Subject:Research ofMeasurementAnd Control System onBearing PerformanceTestBed Specialty :System Engeneering Name :LiuYucheng （Signature）Instructor :DuJingyi （Signature）ABSTRACTWhendoing highspeedlife test fortheaqueousmediumaerospace bearingsinthe aqueousenviron

5、ment,the cavityofthe bearing seat,inwhichinstalling the bearing system withahighrotating speed and leading bearing systemlosing large power,isalmost fullofwater.Therefore agoodqualityofdrive deviceand highsafetyfactorsplayimportant rolesinthe bearing system.It isveryimporta

6、nt to studyonthe aerospacebearingsneeding a test rig withcontroland data acquisitionfunctionsofsimulating actualconditionparameters while studying parameters and testing products.The paper,first ofall,usesthe EPLAN,a software whichcandesignelectricalcontrol system,to design

7、subsystemsofcontrolsystemincluding motorcontroland lubrication system,highand low pressure watersupplysystem,loading systemand monitoring system.Byutilizing the Ethernetand PROFIBUSDPbus,the system hasestablished a communicationnetworkforthe monitoring interface,whichisdesi

8、gned byWinCCconfigurationsoftwareinthe controlsystem,ofthe positionmachine.And the