用于船舶电力设备故障诊断的智能化通用模块设计

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毕业论文范文题目： 用于船舶电力设备故障诊断的智能化通用模块设计，论文范文关键词： 用于船舶电力设备故障诊断的智能化通用模块设计
用于船舶电力设备故障诊断的智能化通用模块设计毕业论文范文介绍开始：
　　硕士学位论文用于船舶电力设备故障诊断的智能化通用模块设计，说明书共75页，36835字.
　　摘要
　　随着社会的发展，现代船舶的电气化、自动化程度越来越高，对船舶电站及电力系统的依赖性越来越强，一旦某些重要设施供电系统发生故障而中断供电，将会造成严重的破坏，不仅仅是经济方面的损失，有可能是船沉人亡后果不堪设想。然而电力故障突发性强，因此对船舶电站及电力设备的故障监测要求也就越
　　来越严格，不仅要保证在最恶劣的环境下不中断对船舶的供电，还要在复杂多变
　　的情况下保持设备能够正常稳定的工作。
　　本文首先分析了目前船舶机舱自动化和故障诊断技术发展的现状，深入研究了模糊逻辑，神经网络和专家系统在故障诊断方面的应用。通过分析模糊逻辑、神经网络和专家系统各自的优缺点，确立了以模糊神经网络的故障诊断专家系统。其次研究了常规的数据采集的方法，针对由单片机构成的数据采集系统数据处理能力弱的问题提出了基于现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)为逻辑控制芯片对A/D芯片进行控制的多路数据采集的解决方案。在所设计的系统中利用Visual Basic编写通信程序实现上位机和FPGA通过CAN总线连接，通过现场总线向通用模块设备发送数据采集的参数指令, 通用模块设备接受指令后进行现场数据采集，并通过CAN总线将数据发送到PC机，在通信过程中遵守CAN2.0协议，具有较强的通用性和推广价值。最后本文重点介绍了通用模块的硬件设计原理和软件设计框架，实现实时嵌入式微机数据采集系统的软件和硬件设计方法, 将部分软件的功能改由硬件实现，从逻辑上大大简化了嵌入式软件的设计。
　　本系统设计实现了对船舶运行状况的实时监控和故障诊断。大大提高了船舶航行的安全性和自动化水平。
　　关键词：故障诊断，数据采集，现场总线，FPGA
　　
　　目录
　　摘要
　　ABSTRACT
　　第一章绪论 1
　　§1.1课题研究的背景、目的及意义 1
　　§1.2国内外发展概况及发展趋势 2
　　§1.3课题所要研究的内容及实施方案 3
　　§1.4课题来源 4
　　第二章智能故障诊断的研究 5
　　§2.1故障诊断概述 5
　　§2.1.1故障诊断技术 5
　　§2.1.2 故障诊断方法 6
　　§2.2 神经网络专家系统理论 6
　　§2.2.1 人工神经元模型 7
　　§2.2.2 BP神经网络理论 8
　　§2.2.3 专家系统基本理论 10
　　§2.2.4 神经网络与专家系统的结合及优点 12
　　§2.3 模糊神经网络理论 14
　　§2.3.1 模糊理论 14
　　§2.3.2 模糊神经网络 15
　　§2.4 模糊神经网络举例 16
　　§2.4.1 故障机理分析 16
　　§2.4.2 故障诊断 17
　　第三章智能通用模块的硬件设计 22
　　§3.1 智能通用模块整体设计 22
　　§3.1.1 智能通用模块硬件系统组成 22
　　§3.1.2 智能通用模块硬件结构 22
　　§3.2 数据采集 23
　　§3.2.1 模拟量及其量化 24
　　§3.2.2 采样定理 25
　　§3.3 FPGA外围电路设计 27
　　§3.3.1 FPGA介绍 27
　　§3.3.2 FPGA的时钟与电源设计 30
　　§3.3.3 FPGA的编程与配置 31
　　§3.4 ADC8328接口电路设计 34
　　§3.4.1 ADC8328内部结构 34
　　§3.4.2 DG407多路复选器简介 35
　　§3.4.3 ADC8328的硬件接口电路设计 36
　　§3.5 光电耦合的硬件电路设计 36
　　§3.5.1 光电耦合器的性能特点 37
　　§3.5.2 光电耦合的电路设计 37
　　第四章智能通用模块的软件设计 39
　　§4.1 通用模块软件的总体设计 39
　　§4.2 FPGA开发环境及开发语言简介 39
　　§4.2.1 Xilinx ISE 简介 39
　　§4.2.2 设计输入语言VHDL 简介 41
　　§4.3 ADC8328 VHDL采样控制程序 42
　　§4.4 智能通用模块的通讯软件设计 43
　　§4.4.1 CAN总线简介 43
　　§4.4.2 CAN总线通讯软件设计 48
　　§4.4.3 数据储存模块软件设计 49
　　§4.5 上位机界面设计 51
　　§4.5.1 上位机与CAN总线通信的实现 52
　　§4.5.2 数据的存储与历史记录的查看 52
　　§4.5.3上位机实时曲线显示 53
　　第五章系统的实现与性能分析 55
　　§5.1 电路板的制作与调试 55
　　§5.2 FPGA的实现 57
　　§5.3 系统的整体测试 57
　　第六章总结 61
　　参考文献 62
　　在读期间公开发表的论文和承担科研项目及取得成果 64
　　致谢 65
　　

以上为本篇毕业论文范文 用于船舶电力设备故障诊断的智能化通用模块设计的介绍部分。

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