列车走行部典型故障仿真测试装置研制.pdf

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1、日究拯告日器麦旦Doi：l0．3969／j．issn．1671-1041．2014．01．003列车走行部典型故障仿真测试装置研制李朝仕’，黄采伦，王靖，尹丽’(1湖南科技大学信息与电气工程学院湖南湘潭411201；2湖南科技大学机械设备健康维护重点实验室湖南湘潭411201)摘要：走行部是列车的一个重要部件，其状态直接影响列车的运行安全。本文介绍了列车走行部典型故障仿真测试装置的设计原理和方法，介绍了该装置的主要硬件电路设计，以及仿真波形的合成过程，并通过实验验证了典型故障波形的输出结果。该装置的研制为列车故障诊断系统提供了专用的仿真测试设备。仿真仪器基于DSP设计，具有很好的

2、实时性与扩展性能。关键词：典型故障；仿真测试装置；DSP；波形合成中图分类号：TM938．7文献标识码：ADevelopmentofTrainRunningGearTypicalFaultSimulationTestDeviceLIChao—shi，HUANGCai—lun一，WANGJing，YINLi(1SchoolofInformationandElectricalEngineering，HunanUniversityofScienceandTechnology，Xiangtan，Hunan，411201，China；2MachineryHealthMaintenanceL

3、aboratory，HunanUniversityofScienceandTechnology，XiangtanHunan，411201，China)Abstract：Runninggearisanimportantcomponentoftrains，itsstatusdirectlyafectthesafeoperationoftrains．Thispaperintroducesatraintypicalfaultsimulationtestdeviceandwhichdesignprinciplesandmethods，describingitsmainhardwareand

4、thesynthesisprocessofsimulationwaveform．Thenwemeasuredtheoutputwaveforrnthroughexperiments．Itprovidesdedicatedsimulationtestequipmentforfaultdiagnosissystemofthetrain．ItisdesignedbasedonDSP,anditsperformanceofreal—timeandscalabilityareverywel1．Keywords：typicalfault；simulationtestdevice；DSP；wa

5、veformsynthesisO引言铁路是我国重要的基础设施，在交通运输体系中发挥着重要的作用。滚动轴承是列车运行的重要部件，其状态直接影响列车安全l1】。有效的列车状态在线监测诊断系统可避免列车发生事故，具有重要的意义。监测诊断系统需要在试验室进行仿真测试，然而，市场上通用的函数信号发生器输出波形简单，通道较少，无法满足实际采集系统中测试的需求。仿真测试装置的研制针对专门的系统，提供测试所需要的仿真信号，具有实际应用价值。因此，本文图1系统硬件结构框图设计了列车走行部典型故障仿真测试装置，在列车走行部故障监测诊断系统测试时，该装置提供典型的列车走行部1．2DSP简介故障振动信号

6、。本文主控芯片采用的是TI公司生产的高性能32位浮点运算型DSPTMS320C6726，该DSP包含两个寄存器组，其1系统硬件设计中每个寄存器组包含32个32位寄存器，一共64个通用寄存1．1系统硬件框图设计器，大大减轻了寄存器的压力】。另外，CPU包含2个数据该仪器系统包括DSP主控芯片TMS320C6726、人机交互通道，每个通道包含4个功能单元，每个时钟周期可并行执界面LCD触摸显示屏、SDRAM、FLASH闪存、D＼A转换电行8条指令，使指令运行速度更快。其处理速度远高于定点路、滤波电路、差分变换电路等部分构成。系统硬件结构DSP，有利于实现更复杂算法的实时计算处理。该D

7、SP具有框图如图1所示。一个双通道数据搬移加速器dMAX，可以用来进行数据传输加速，一个灵活的可扩展的外部存储器接口EMIF，最大可扩展128Mb的SDRAM，一个多通道音频串行端口McASP，两个SPI串行接口，两个I2C串行接口，方便的与外部器件通信。16ElCVo1．212014NO．1器麦日攫眚目1．3触摸显示屏的设计的振动特性，根据信号调制理论，不同部位的振动信号发本文设计的列车走行部典型故障仿真测试装置使用生不同调制作用，循环计算不同典型故障调制信号在一个LcD触摸显