劉春陽(yáng)，隋　新，李濟(jì)順，，韓紅彪，馬喜強(qiáng)

(1.河南科技大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院，河南洛陽(yáng)471003; 2.河南省機(jī)械設(shè)計(jì)與傳動(dòng)系統(tǒng)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河南洛陽(yáng)471003)

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基于ADSP－BF518的設(shè)備狀態(tài)參數(shù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)*

劉春陽(yáng)1*，隋新2，李濟(jì)順1，2，韓紅彪1，馬喜強(qiáng)2

(1.河南科技大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院，河南洛陽(yáng)471003; 2.河南省機(jī)械設(shè)計(jì)與傳動(dòng)系統(tǒng)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河南洛陽(yáng)471003)

摘要:針對(duì)大型立磨、風(fēng)力發(fā)電機(jī)、提升機(jī)等設(shè)備狀態(tài)參數(shù)較多、信號(hào)采集困難、數(shù)據(jù)處理要求高等特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了以ADSPBF518芯片為核心的通用型設(shè)備狀態(tài)參數(shù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，詳細(xì)闡述了硬件設(shè)計(jì)中DSP的設(shè)計(jì)、基于CPLD的功能拓展、ADC采樣和DAC數(shù)模轉(zhuǎn)換、板間同步與網(wǎng)絡(luò)通訊接口等關(guān)鍵技術(shù)，借助網(wǎng)絡(luò)接口進(jìn)行拓展，可組成狀態(tài)參數(shù)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，適用于單個(gè)或多個(gè)設(shè)備的狀態(tài)參數(shù)監(jiān)測(cè)與故障診斷。通過(guò)某風(fēng)場(chǎng)的實(shí)際應(yīng)用，驗(yàn)證了該系統(tǒng)的可靠性與有效性。

關(guān)鍵詞:狀態(tài)監(jiān)測(cè);信號(hào)采集;網(wǎng)絡(luò)通信; ADSP

項(xiàng)目來(lái)源:河南省基礎(chǔ)與前沿技術(shù)研究計(jì)劃項(xiàng)目(132300410447) ;河南省教育廳科學(xué)技術(shù)研究重點(diǎn)項(xiàng)目(14B460028)

隨著科學(xué)技術(shù)和工業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展，各種大型裝備如盾構(gòu)機(jī)、立磨機(jī)、風(fēng)力發(fā)電機(jī)、礦井提升機(jī)等得到廣泛的應(yīng)用，由于這些設(shè)備價(jià)格高、維護(hù)成本高，又常常是工程生產(chǎn)推進(jìn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其運(yùn)行狀態(tài)各項(xiàng)參數(shù)的監(jiān)測(cè)管理成為保障設(shè)備安全正常運(yùn)轉(zhuǎn)的有效途徑［1－3］。但由于大型設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)較多，對(duì)狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性、處理速度要求較高，加上設(shè)備的工作條件復(fù)雜，工作運(yùn)轉(zhuǎn)周期長(zhǎng)，監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)多而分散等諸多因素，目前，市場(chǎng)上尚缺乏成熟可靠的大型設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)［4－5］。

隨著數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的普及和發(fā)展，不斷有高性能、低功耗的DSP應(yīng)用到信號(hào)采集和處理系統(tǒng)當(dāng)中［6］。目前，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)大多以TI的DSP作為處理核心［7－8］，盡管TI的DSP在市場(chǎng)占有率、算法支持等方面領(lǐng)先，但ADI公司的DSP在C語(yǔ)言編譯效率、編程難易程度、代碼密度等方面更具有優(yōu)勢(shì)［9－10］，在同級(jí)別處理器性能指標(biāo)上和TI的DSP不相上下，對(duì)功耗的控制也具有一定優(yōu)勢(shì)。因此，本文設(shè)計(jì)了一種以ADSP－BF518處理器為核心的通用型多通道數(shù)據(jù)采集裝置GCMD(General Condition Monitoring Device)，可以安裝到設(shè)備的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，連接不同類型傳感器及前端調(diào)理電路，就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)器設(shè)備的振動(dòng)、轉(zhuǎn)速、溫度、濕度、壓力等參數(shù)進(jìn)行采集，實(shí)現(xiàn)參數(shù)采集、處理、存儲(chǔ)、傳輸、反饋控制等功能，具有處理速度快、采樣速率可調(diào)、接口簡(jiǎn)單、擴(kuò)展方便等特點(diǎn)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通信接口可以組成分布式狀態(tài)參數(shù)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，配合上位機(jī)軟件對(duì)機(jī)器設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。借助DSP的強(qiáng)大數(shù)據(jù)處理能力，對(duì)采集的各項(xiàng)信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，便于了解機(jī)器設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，預(yù)測(cè)設(shè)備需要采取維護(hù)措施的時(shí)間，幫助判斷設(shè)備故障原因，提高設(shè)備運(yùn)行的效率和可靠性。

1　系統(tǒng)設(shè)計(jì)

由于風(fēng)力發(fā)電機(jī)、立磨機(jī)、礦井提升機(jī)等大型設(shè)備內(nèi)部包含有多個(gè)子系統(tǒng)，每個(gè)子系統(tǒng)需要采集的狀態(tài)參數(shù)包括振動(dòng)、轉(zhuǎn)速、溫度、濕度、電壓、電流、壓力等多個(gè)信號(hào)，因此單臺(tái)GCMD作為信號(hào)采集和處理的單元，既要可以實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)狀態(tài)參數(shù)的同步采集，又需要能夠方便的和其他GCMD設(shè)備組成監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，協(xié)同工作，滿足監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)信息采集與處理的要求。因此本設(shè)計(jì)采用了單個(gè)GCMD作為監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)，利用Internet/Intranet方式組成分布式監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)方案，ADSP作為數(shù)據(jù)采集和處理的核心，通過(guò)遠(yuǎn)程通信將數(shù)據(jù)傳輸至監(jiān)控中心，完成對(duì)設(shè)備各個(gè)關(guān)鍵部件的有效監(jiān)控，可根據(jù)不同的狀態(tài)參數(shù)監(jiān)測(cè)需求，選擇合適的前端傳感器和調(diào)理電路，實(shí)現(xiàn)對(duì)不同設(shè)備狀態(tài)參數(shù)的監(jiān)測(cè)，具有一定通用性和實(shí)用性。

1.1GCMD硬件設(shè)計(jì)

圖1是基于ADI公司ADSP－BF518處理器的GCMD硬件設(shè)計(jì)框圖。硬件系統(tǒng)以BF518為核心，采用CPLD擴(kuò)展ADSP的接口，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集、處理、存儲(chǔ)、傳輸、反饋控制等功能。

圖1　GCMD硬件設(shè)計(jì)框圖

1.1.1ADSP核心

圖1中的ADSP－BF518是Blackfin系列DSP的代表性芯片，是一種新型的16位定點(diǎn)數(shù)字信號(hào)處理器，具有高性能、低功耗的特點(diǎn)，運(yùn)算處理能力強(qiáng)大且能實(shí)現(xiàn)CPU的多任務(wù)管理，內(nèi)部集成有高速串行通信接口、含LWIP協(xié)議棧的以太網(wǎng)MAC、實(shí)時(shí)時(shí)鐘、可移除存儲(chǔ)設(shè)備接口等豐富資源。BF518內(nèi)核時(shí)鐘最高可以達(dá)到400 MHz，具有最多40個(gè)可用的GPIO口，適合于工業(yè)控制、多媒體處理、便攜式設(shè)備應(yīng)用，具有非常高的靈活性和擴(kuò)展性。GCMD在DSP的外圍還配置了FLASH、SDRAM、Micro-SD等存儲(chǔ)器件，可制成便攜式測(cè)量裝置，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的離線分析。

1.1.2CPLD的功能拓展

硬件設(shè)計(jì)采用ADSP處理核心板+CPLD功能擴(kuò)展板的分體式設(shè)計(jì)方案，二者通過(guò)插針硬性連接，采用自定義總線進(jìn)行通信，實(shí)現(xiàn)ADSP核心對(duì)A/D模塊、D/A模塊、I/O接口、轉(zhuǎn)速測(cè)量模塊的控制，并由CPLD控制數(shù)據(jù)采集時(shí)的同步邏輯和事件響應(yīng)。CPLD選用的是EPM7128S，宏單元數(shù)量滿足系統(tǒng)需求，引腳兼容5V和3.3V邏輯電平，便于和工業(yè)設(shè)備信號(hào)對(duì)接。功能板可根據(jù)采集信號(hào)的特點(diǎn)進(jìn)行修改，便于系統(tǒng)的升級(jí)和功能的擴(kuò)展，提高了GCMD的靈活性和實(shí)用性。

1.1.3ADC模塊

作為信號(hào)采集不可或缺的重要組成部分，GCMD擴(kuò)展板中的A/D轉(zhuǎn)換模塊以ADS8568芯片為采樣核心，單個(gè)芯片具16位的分辨率，最多可實(shí)現(xiàn)8通道同時(shí)采樣，輸入電壓范圍設(shè)為±10 V，工作溫度范圍為－40℃～+125℃。

圖2為A/D轉(zhuǎn)換模塊的設(shè)計(jì)原理圖。傳感器采集的振動(dòng)、溫度、壓力等信號(hào)經(jīng)過(guò)前端調(diào)理后，送入ADS8568進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理。A/D轉(zhuǎn)換完成后，BUSY信號(hào)的下降沿觸發(fā)ADSP的I/O口中斷，對(duì)轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量進(jìn)行讀取和存儲(chǔ)。由于ADS8568的特點(diǎn)，其完成轉(zhuǎn)換的時(shí)間最長(zhǎng)為1.7 μs，每次轉(zhuǎn)換后需要讀取8個(gè)通道的數(shù)據(jù)，因此讀寫(xiě)操作的時(shí)間會(huì)影響到采樣頻率，在BF518的SCLK工作在100MHz的情況下，讀寫(xiě)操作的時(shí)序設(shè)置為最短，其實(shí)際并行輸出的最大轉(zhuǎn)換速率為250 kHz左右。采樣脈沖的頻率由計(jì)數(shù)器對(duì)20.48 MHz的時(shí)鐘信號(hào)分頻后由ADSP進(jìn)行調(diào)節(jié)，在0.1 Hz～200 kHz范圍內(nèi)可調(diào)，以適應(yīng)不同傳感器的采樣需求。采樣脈沖也可以由外部信號(hào)通過(guò)外部觸發(fā)接口提供。

圖2　ADC模塊的設(shè)計(jì)電路圖

1.1.4板間同步與網(wǎng)絡(luò)通訊

當(dāng)需要監(jiān)測(cè)的參數(shù)較多時(shí)，可以采用多個(gè)GCMD協(xié)同采樣，這時(shí)就需要板間的同步控制。GCMD通過(guò)高速串行通信接口實(shí)現(xiàn)多套采集裝置間的采樣同步觸發(fā)，使其具有轉(zhuǎn)速測(cè)量、同步跟蹤等功能，確保了多通道數(shù)據(jù)采集的同步性。

圖3　網(wǎng)絡(luò)接口的物理層電路設(shè)計(jì)

借助ADSP內(nèi)部的EMAC模塊、物理層協(xié)議芯片DP83848、集成網(wǎng)絡(luò)變壓器的HR911105A型RJ45接口完成了網(wǎng)絡(luò)通訊接口設(shè)計(jì)，物理層電路設(shè)計(jì)如圖3所示。集成的EMAC模塊，具有10 M/100 M網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)接口模式，利用自帶的LWIP協(xié)議棧，可在ADI公司提供的VDSP++開(kāi)發(fā)環(huán)境中根據(jù)向?qū)苫贚WIP的工程，只需要簡(jiǎn)單修改一下時(shí)鐘配置，就可以自動(dòng)從路由器獲取IP地址。通過(guò)Socket編程就可以輕松實(shí)現(xiàn)通訊功能，這大大的縮短了網(wǎng)絡(luò)通信接口的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)的周期。

1.1.5DAC模塊

考慮到設(shè)備的維護(hù)與管理中可能需要一些的控制功能，GCMD還設(shè)計(jì)了模擬量和數(shù)字量的反饋輸出通道。模擬量的反饋輸出利用低功耗的DAC7828實(shí)現(xiàn)，具有16位分辨率和8個(gè)輸出通道，數(shù)據(jù)采用并行輸入方式，輸出信號(hào)建立時(shí)間為15 μs，參考電壓為5 V時(shí)可以輸出最大±15 V范圍的電壓信號(hào)，并具有可編程的增益和偏移設(shè)置，便于調(diào)整輸出信號(hào)的幅值范圍和極性。

圖4為D/A轉(zhuǎn)換模塊的設(shè)計(jì)電路，外圍配置引腳RSTSEL和BTC決定了上電后DAC8728的工作狀態(tài)以及數(shù)字量的編碼格式。本設(shè)計(jì)中采用了互補(bǔ)二進(jìn)制編碼的格式，0～7FFFh為正值，數(shù)值大小即為數(shù)據(jù)本身編碼值大小; 8000h～FFFFh為負(fù)值，數(shù)值大小為編碼值取反加1。通過(guò)選擇數(shù)據(jù)的格式，并設(shè)置偏置寄存器為0x2AAB，可以使得輸出通道輸出范圍為±10 V，滿足一般設(shè)備控制信號(hào)的要求。

圖4　DAC模塊設(shè)計(jì)

1.1.6I/O接口的擴(kuò)展

為滿足測(cè)量裝置對(duì)數(shù)字元件的控制需求，經(jīng)CPLD擴(kuò)展的I/O接口能夠同外部數(shù)字元件進(jìn)行交互，并通過(guò)光電耦合器件對(duì)信號(hào)進(jìn)行隔離，提高了I/O接口的抗干擾能力。數(shù)字量的輸出采用數(shù)據(jù)線賦值，CPLD地址譯碼后控制鎖存器輸出;輸入量通過(guò)光電耦合器件進(jìn)行隔離和電平轉(zhuǎn)換后，由CPLD 向ADSP提起中斷請(qǐng)求，ADSP從CPLD中讀取輸入狀態(tài)。

1.1.7電源模塊設(shè)計(jì)

根據(jù)GCMD硬件設(shè)計(jì)的方案，系統(tǒng)采用5 V、± 15 V 3種電源供電的設(shè)計(jì)方案，5V為CPLD內(nèi)核、ADC、DAC供電，同時(shí)5V經(jīng)過(guò)LM1117芯片，轉(zhuǎn)換為3.3 V、1.3 V、2.5 V為ADSP供電。±15 V為ADC、DAC供電，同時(shí)，+15 V經(jīng)過(guò)REF5050芯片轉(zhuǎn)換為5 V參考電壓，作為DAC的外部參考電壓使用。ADC采用內(nèi)部的2.5 V參考電壓工作。電源的監(jiān)測(cè)采用ADM708芯片監(jiān)測(cè)3.3 V信號(hào)，并產(chǎn)生復(fù)位信號(hào)。

圖5為制成的GCMD的核心板實(shí)物圖。

圖5　GCMD核心板布局圖

1.2GCMD嵌入式軟件開(kāi)發(fā)

GCMD使用的是ADI公司的Visual DSP ++軟件，完成嵌入式程序的開(kāi)發(fā)?？紤]到系統(tǒng)以后的功能升級(jí)，GCMD機(jī)載軟件采用基于VDK的多線程任務(wù)內(nèi)核開(kāi)發(fā)，采用C/C++語(yǔ)言編寫(xiě)，具有良好的可移植性。在所編制的多線程任務(wù)中，主線程負(fù)責(zé)從路由器獲取IP地址并維持網(wǎng)絡(luò)通信和電源管理，其他線程根據(jù)線程信號(hào)量，負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)報(bào)文解析、配置參數(shù)管理、ADC數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理分析、DAC輸出管理、I/O硬件管理等功能。

基于VDK的多線程編程需要新建線程類型，并設(shè)置啟動(dòng)線程，根據(jù)線程的功能設(shè)置優(yōu)先級(jí)，然后就可以編輯代碼實(shí)現(xiàn)具體的功能，并利用線程信號(hào)量進(jìn)行線程間的同步協(xié)調(diào)。由于利用LWIP工程向?qū)Ы⒌墓こ檀a里已經(jīng)包含了對(duì)系統(tǒng)時(shí)鐘和存儲(chǔ)器接口的初始化，因此只需要根據(jù)系統(tǒng)的實(shí)際要求，修改合適的工作時(shí)鐘和讀寫(xiě)操作時(shí)間，就可以獲取IP地址。

GCMD與上位機(jī)間的網(wǎng)絡(luò)通信采用的是cJSON報(bào)文格式，利用cJSON函數(shù)可以很方便的對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行打包，以及對(duì)接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行解析，提高了數(shù)據(jù)處理的效率，而且便于調(diào)試和分析。針對(duì)不同設(shè)備的監(jiān)測(cè)參數(shù)以及配置參數(shù)，可以通過(guò)軟件適配的方法，很方便的修改程序，使之服務(wù)于不同種類的設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

2　實(shí)驗(yàn)與應(yīng)用

2.1振動(dòng)信號(hào)采集實(shí)驗(yàn)

調(diào)試后的GCMD應(yīng)用于超微圓柱滾子動(dòng)平衡檢測(cè)試驗(yàn)中的微弱振動(dòng)信號(hào)采集。利用GCMD采集的電機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)如圖6(a)中的黑色方波所示，在其激勵(lì)下，超微圓柱滾子動(dòng)不平衡量引起的振動(dòng)響應(yīng)信號(hào)如圖6(a)中的紅色類正弦波所示。實(shí)驗(yàn)中滾子質(zhì)量為4.4 g，轉(zhuǎn)速為1 200 r/min，GCMD采樣頻率為12.8 kHz，采樣點(diǎn)數(shù)4 096點(diǎn)。采樣后的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)處理，計(jì)算得到滾子的動(dòng)不平衡量引起的振動(dòng)幅值約為0.5 μm。

利用GCMD搭建起來(lái)的動(dòng)平衡測(cè)試系統(tǒng)，在滾子轉(zhuǎn)動(dòng)頻率為10 Hz～120 Hz范圍內(nèi)，測(cè)量不同轉(zhuǎn)速下，超微圓柱滾子去除一定重量前后的振動(dòng)情況，結(jié)果如圖6(b)所示。通過(guò)對(duì)測(cè)試結(jié)果的分析，可以建立動(dòng)不平衡量引起的振動(dòng)與激勵(lì)頻率的響應(yīng)關(guān)系，便于分析滾子動(dòng)不平衡量對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的影響。

圖6　超微圓柱滾子動(dòng)平衡振動(dòng)響應(yīng)信號(hào)提取及分析

2.2GCMD在大型風(fēng)場(chǎng)的應(yīng)用

利用GCMD組成的分布式狀態(tài)參數(shù)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，與現(xiàn)有風(fēng)場(chǎng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)SCADA軟件相結(jié)合，形成了完整的風(fēng)力發(fā)電機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，并將其應(yīng)用于河南省某風(fēng)場(chǎng)的實(shí)際風(fēng)電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)中。由于GCMD易安裝于風(fēng)機(jī)的齒輪箱、葉片、主軸等關(guān)鍵部位，可有效采集和處理風(fēng)機(jī)中關(guān)鍵機(jī)械結(jié)構(gòu)的振動(dòng)、溫度、轉(zhuǎn)速等實(shí)時(shí)狀態(tài)參數(shù)信息。上位機(jī)SCADA軟件通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通訊獲得采集數(shù)據(jù)，并將信號(hào)波形綜合顯示在界面上，供管理人員對(duì)風(fēng)電設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，為風(fēng)機(jī)故障的預(yù)測(cè)與診斷提供依據(jù)。圖7給出了風(fēng)電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)上位機(jī)軟件界面。

3　結(jié)論

針對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)、大型立磨、礦井提升機(jī)等設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)參數(shù)多、監(jiān)控難度大的特點(diǎn)，本文給出了一種基于數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，該系統(tǒng)以ADSP－BF518為處理核心，具有運(yùn)算能力強(qiáng)、處理速度快等優(yōu)點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)多通道的獨(dú)立采樣，并配有DAC、數(shù)字I/O、轉(zhuǎn)速測(cè)量接口等功能模塊，可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接口擴(kuò)展為分布式狀態(tài)參數(shù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。將該系統(tǒng)應(yīng)用于實(shí)際風(fēng)場(chǎng)的設(shè)備監(jiān)測(cè)，驗(yàn)證了該裝置的可靠性、有效性，為推廣風(fēng)力發(fā)電機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)、降低風(fēng)電企業(yè)運(yùn)行與維護(hù)成本，具有推動(dòng)和促進(jìn)作用。需要說(shuō)明的是，由于GCMD硬件架構(gòu)的開(kāi)放性與可拓展性，該系統(tǒng)也適用于其他大型設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)監(jiān)測(cè)的應(yīng)用，既可以使用單獨(dú)模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，也可以將多個(gè)模塊組成分布式監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，具有靈活多變、功能通用的特點(diǎn)，并具有廣闊的市場(chǎng)前景。

圖7　風(fēng)電設(shè)備狀態(tài)參數(shù)監(jiān)測(cè)上位機(jī)界面

參考文獻(xiàn):

［1］唐新安，謝志明，吳金強(qiáng)，等.風(fēng)力機(jī)齒輪箱故障診斷［J］.噪聲與振動(dòng)控制，2007(1) : 120－124.

［2］陳雪峰，李繼猛，程航，等.風(fēng)力發(fā)電機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷技術(shù)的研究與進(jìn)展［J］.機(jī)械工程學(xué)報(bào)，2011，47(9) : 45－52.

［3］Bars Z C Z T，Robert B.Application of Spectral Kurtosis for Detection of a Tooth Crack in the Planetary Gear of a Wind Turbine［J］.Mechanical Systems and Signal Processing，2009(231) : 1352－1365.

［4］Lu Bin，Li Yaoyu，Wu Xin，et al.A review of Recent Advances in Wind Turbine Condition Monitoring and Fault Diagnosis［J］.PEMWA 2009，IEEE，2009(6) : 1－7.

［5］朱才朝，胥良，馬飛，等.兆瓦級(jí)風(fēng)電齒輪箱遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)在線測(cè)試及評(píng)價(jià)［J］.振動(dòng)與沖擊，2012，31(20) : 17－22.

［6］蔡豪杰.基于DSP的柴油機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷系統(tǒng)研究［D］.哈爾濱:哈爾濱工程大學(xué)，2011: 12－16.

［7］沈蘭蓀.高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)原理及應(yīng)用［M］.北京:人民郵電出版社，1995: 1－10.

［8］馬秀娟，考麗，趙國(guó)良.基于FPGA和DSP的高速數(shù)據(jù)采集實(shí)時(shí)處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)［J］.電子器件，2007，30(3) : 1009－1013.

［9］陳曉露，王躍科，楊建偉.基于ADSP2106X的高速數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)［J］.數(shù)據(jù)采集與處理，2002，17(3) : 321－324.

［10］隋新，劉揚(yáng)，韓紅彪，等.網(wǎng)絡(luò)式風(fēng)電監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)采集系統(tǒng)［J］.河南科技大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版，2013，34(4) : 31－35.

劉春陽(yáng)(1982－)，男，滿族，河北人，博士，現(xiàn)在就職于河南科技大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院，講師，主要從事精密測(cè)試技術(shù)、激光加工技術(shù)的研究，chunyangliu @ 126.com。

The Design of Automotive EPS System Based on MCU and Fuzzy Control

LIU Zengjun*
(Department of Electrical Engineering，Jilin Railway Technology College，Jilin Jilin 450011，China)

Abstract:The structure and hardware system of the EPS system is introduced.The EPS system is designed based on mcu XC2365，and the brushless DC motor is controled by XC2365.The control strategy is based on fuzzy controller.Simulation results，which conducted by Matlab software，show that the vehicle has a better performance and more robustness than tradition control strategy.Then the EPS system is mounted on the test vehicle，and the results of test also show that the system is good.

Key words:EPS; fuzzy control; simulation; mcu

中圖分類號(hào):TP273.5

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

文章編號(hào):1005－9490(2015) 03－0661－06

收稿日期:2014－06－26修改日期: 2014－07－21

doi:EEACC: 7210B; 1265F10.3969/j.issn.1005－9490.2015.03.039