【摘要】：船舶推進軸系的工作狀態(tài)對船舶的行駛安全有著直接影響,本文基于壓縮感知原理制定了一套基于船舶推進軸系振動信號的在線監(jiān)測分析系統(tǒng),本文主要研究內容:(1)本系統(tǒng)中需要在船舶推進軸系多部位布置大量的傳感器來采集振動信號,基于傳統(tǒng)的采樣方式奈奎斯特采樣定理會給系統(tǒng)數(shù)據(jù)的存儲和傳輸帶來巨大壓力,因此本文研究了基于壓縮感知理論的船舶推進軸系振動狀態(tài)監(jiān)測方法�；趬嚎s感知采樣方法對滾動軸承內外圈故障進行了信號重構以及故障分析,其中在運用正交匹配追蹤(OMP)方法重構信號時,本文設定閾值或限定次數(shù)動態(tài)決定重構次數(shù),并根據(jù)重構信號的VMD分量包絡譜故障頻率的識別情況確定閾值取值,驗證了其用于船舶推進軸系振動信號采樣分析的可行性。(2)比較研究了基于隨機解調模擬轉換器的壓縮重構方法和基于奈奎斯特采樣的壓縮重構方法并進行了仿真,制定了針對船舶推進軸系振動信號壓縮采樣的硬件設計可行方案。本系統(tǒng)主要包括3個模塊:數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)壓縮模塊、信號重構模塊,利用ADS1256完成振動信號采集,主控芯片確定為超低功耗單片機STM32L151C8T6,通信電路選擇MAX3485傳輸信號至上位機,硬件部分主要完成船舶振動信號采集、壓縮以及傳輸。(3)系統(tǒng)軟件設計包括下位機軟件與上位機軟件兩個部分,下位機軟件主要包括微控制器軟件設計、A/D轉換軟件設計部分,上位機通過MATLAB及LabVIEW進行信號重構與分析,利用MATLAB生成隨機序列進行數(shù)據(jù)壓縮,結合LabVIEW進行數(shù)據(jù)接收、波形、數(shù)據(jù)顯示、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)管理等功能,以此實現(xiàn)對船舶推進軸系振動信號狀態(tài)的監(jiān)測。
【學位授予單位】：江蘇科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：U664.21

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