本文關(guān)鍵詞：多通道光電振測(cè)儀振動(dòng)信號(hào)處理系統(tǒng)研制，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：機(jī)械設(shè)備的使用是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的標(biāo)志之一。而隨著工業(yè)技術(shù)越來越發(fā)達(dá),大型、精密、綜合性、自動(dòng)化、重載化、系統(tǒng)化旋轉(zhuǎn)機(jī)械設(shè)備的使用正越來越頻繁。正因?yàn)槿绱?設(shè)備不可避免會(huì)出現(xiàn)各種各樣的故障,以致失去了預(yù)定的功能,甚至造成災(zāi)難性后果。美空軍對(duì)產(chǎn)品故障調(diào)查表明,振動(dòng)引起的故障占27%,在工業(yè)生產(chǎn)中振動(dòng)所帶來的危害不容忽視。為了保證旋轉(zhuǎn)機(jī)械設(shè)備的正常運(yùn)行,及時(shí)準(zhǔn)確地對(duì)機(jī)械設(shè)備的各種異�；蚬收蠣顟B(tài)做出診斷,預(yù)防甚至消除故障,顯得越來越重要。本文針對(duì)振動(dòng)源振動(dòng)的復(fù)雜性,設(shè)計(jì)研發(fā)了一套專門用于光纖張力篩選機(jī)振動(dòng)導(dǎo)輪檢測(cè)的多通道光電振測(cè)儀振動(dòng)信號(hào)處理系統(tǒng),將多種時(shí)域、頻域信號(hào)處理方法運(yùn)用其中。本文的主要研究成果如下:(1)開發(fā)了一套多通道光電振動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)本課題設(shè)計(jì)了硬件信號(hào)采集模塊、USB數(shù)據(jù)通信模塊、上位機(jī)軟件、以及信號(hào)時(shí)域、頻域分析模塊,實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)振動(dòng)源的振動(dòng)信號(hào)分析從采集到傳輸?shù)教幚淼綉?yīng)用的完整系統(tǒng)。(2)開發(fā)基于USB 2.0的高速傳輸模塊對(duì)于下層采集及數(shù)字化模塊采集到的信號(hào)信息,通過USB 2.0接口協(xié)議高速、準(zhǔn)確的傳輸?shù)缴蠈榆浖到y(tǒng)中,側(cè)重在固件程序、驅(qū)動(dòng)程序、應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)。(3)上層軟件的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)主要是系統(tǒng)軟件開發(fā)原則及功能需求分析,并在此基礎(chǔ)上,基于Visual Studio2013和Qt 5.1進(jìn)行易用性軟件界面及軟件功能模塊的一一設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)。(4)重點(diǎn)研究設(shè)計(jì)數(shù)字信號(hào)預(yù)處理算法、時(shí)域處理算法及頻域處理算法預(yù)處理算法下,對(duì)比分析了預(yù)濾波、零均值化、錯(cuò)點(diǎn)剔除、趨勢(shì)項(xiàng)消除等幾種常用的信號(hào)預(yù)處理流程,并最終采用除錯(cuò)點(diǎn)剔除以外的另外三種預(yù)處理方法,保證信號(hào)的有效性;時(shí)域算法下,采用及對(duì)比多種原函數(shù)提取方式:拉格朗日插值法、樣條插值法、最小二乘法,并最終采用最小二乘法;采用及對(duì)比多重方式的數(shù)值積分方法,最終獲得需要監(jiān)測(cè)的位移原函數(shù)數(shù)據(jù),在此基礎(chǔ)上進(jìn)行整體機(jī)械運(yùn)行情況的監(jiān)控;頻域算法下采用及對(duì)比了FFT、Zoom-FFT、自適應(yīng)處理算法,在經(jīng)典的FFT算法外,研究了現(xiàn)代小波分析技術(shù),并將其運(yùn)用到信號(hào)故障分析中。
【關(guān)鍵詞】：信號(hào)預(yù)處理 時(shí)域分析 頻域分析 振動(dòng)監(jiān)測(cè)
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TN911.7;TH113.1
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 緒論11-15
• 1.1 課題研究背景與意義11-12
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究發(fā)展趨勢(shì)12
• 1.3 課題研究?jī)?nèi)容與創(chuàng)新點(diǎn)12-13
• 1.4 本文的結(jié)構(gòu)安排13-15
• 第二章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)15-23
• 2.1 系統(tǒng)工作流程及原理15-16
• 2.1.1 硬件模塊簡(jiǎn)介15-16
• 2.1.2 通信模塊簡(jiǎn)介16
• 2.1.3 軟件模塊簡(jiǎn)介16
• 2.2 硬件模塊設(shè)計(jì)16-22
• 2.2.1 信號(hào)采集傳感器17-18
• 2.2.2 電源模塊設(shè)計(jì)18-20
• 2.2.3 模擬信號(hào)處理模塊20-21
• 2.2.4 信號(hào)數(shù)字化模塊21
• 2.2.5 PCB設(shè)計(jì)21-22
• 2.3 本章小結(jié)22-23
• 第三章 USB通信模塊設(shè)計(jì)23-31
• 3.1 USB通信協(xié)議24-27
• 3.1.1 USB 2.0 的優(yōu)越性24
• 3.1.2 USB 2.0 的總線協(xié)議24-26
• 3.1.3 Cypress CY7C68013 USB芯片26-27
• 3.2 USB傳輸電路設(shè)計(jì)27-28
• 3.3 數(shù)據(jù)的傳輸28-30
• 3.3.1 USB傳輸固件程序28-29
• 3.3.2 應(yīng)用程序29-30
• 3.4 本章小結(jié)30-31
• 第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)31-45
• 4.1 軟件設(shè)計(jì)原則31-32
• 4.2 軟件需求分析32-33
• 4.2.1 軟件工作流程分析32
• 4.2.2 功能需求分析32-33
• 4.3 軟件功能模塊設(shè)計(jì)33-40
• 4.3.1 軟件平臺(tái)選擇33
• 4.3.2 軟件整體架構(gòu)設(shè)計(jì)33-35
• 4.3.3 功能模塊設(shè)計(jì)35-40
• 4.4 軟件系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)40-44
• 4.4.1 界面布局40
• 4.4.2 各區(qū)域功能詳細(xì)說明40-43
• 4.4.3 軟件使用說明43-44
• 4.5 本章小結(jié)44-45
• 第五章 系統(tǒng)算法的研究45-71
• 5.1 信號(hào)預(yù)處理45-49
• 5.1.1 預(yù)處理的必要性45
• 5.1.2 預(yù)處理的流程45-46
• 5.1.3 數(shù)字濾波46-49
• 5.1.4 趨勢(shì)項(xiàng)處理49
• 5.2 信號(hào)時(shí)域處理算法49-56
• 5.2.1 三次樣條插值法51-54
• 5.2.2 最小二乘法54-56
• 5.3 信號(hào)頻域處理算法56-70
• 5.3.1 FFT信號(hào)處理算法56-59
• 5.3.2 FFT-相位差校正算法59-60
• 5.3.3 Z-FFT信號(hào)處理算法60-62
• 5.3.4 自適應(yīng)算法設(shè)計(jì)62-66
• 5.3.5 小波分析方法66-70
• 5.4 本章小結(jié)70-71
• 第六章 系統(tǒng)測(cè)試71-85
• 6.1 系統(tǒng)測(cè)試71-84
• 6.1.1 測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)及條件71-72
• 6.1.2 USB數(shù)據(jù)傳輸測(cè)試72-74
• 6.1.3 軟件功能測(cè)試74-78
• 6.1.4 自適應(yīng)算法測(cè)試78-80
• 6.1.5 小波分析測(cè)試80-83
• 6.1.6 整體測(cè)試83-84
• 6.2 本章小結(jié)84-85
• 第七章 總結(jié)與展望85-86
• 7.1 全文總結(jié)85
• 7.2 后續(xù)工作展望85-86
• 致謝86-87
• 參考文獻(xiàn)87-91
• 附錄91-95
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果95-96

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7 章z

本文編號(hào)：387479