洗衣機多參數檢測和特征提取關鍵技術研究
發(fā)布時間:2023-06-15 21:23
近幾年來,制造行業(yè)普遍出現(xiàn)“用工荒”現(xiàn)象,洗衣機行業(yè)也是如此。大多洗衣機檢測設備功能單一,且自動化水平不高,需要大量的人工測試及分析,急需設計先進的多參數自動化檢測設備,提高生產效率。針對上述現(xiàn)象,本文對洗衣機多參數檢測技術進行研究,重點對洗衣機的電力、聲音和振動參數進行數據采集和特征提取,主要研究內容如下:(1)設計了洗衣機多參數數據采集系統(tǒng),系統(tǒng)包括傳感器、預處理電路、電源模塊、AD采集模塊以及片上數據采集和存儲模塊等。在獨立調試各模塊的基礎上,本文采用標準儀器對電力參數和振動參數進行標定。系統(tǒng)數據采集采用兩種方式:一種是采用實驗室的通用自動測試系統(tǒng)平臺,方便前期的數據采集及特征提取工作;后期設計了基于ARM的數據采集和存儲系統(tǒng),主要采用定時器采集和DMA方式傳輸數據到SD卡,實驗表明該系統(tǒng)能夠不丟失的采集和存儲數據,為實現(xiàn)便攜式洗衣機多參數自動檢測系統(tǒng)打下基礎。(2)重點研究了洗衣機洗滌階段振動信號特征提取方法,特征提取主要包含自動分段和頻譜分析。自動分段是基于洗滌段振動信號的時域波形特點,通過濾波、分幀計算能量、獲取能量極小值點位置,最后把完整洗滌段振動信號劃分為小段的振動周期...
【文章頁數】:67 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 課題研究意義
1.2 國內外研究現(xiàn)狀
1.3 論文主要研究內容及章節(jié)安排
第二章 系統(tǒng)硬件設計
2.1 系統(tǒng)硬件框架
2.2 系統(tǒng)傳感器的介紹
2.3 預處理電路的設計
2.3.1 電力信號預處理電路
2.3.2 聲音信號預處理電路
2.3.3 振動信號預處理電路
2.3.4 預處理電路實物圖
2.4 AD轉換電路
2.5 電源模塊
2.6 數據采集與信號標定
2.6.1 基于通用自動測試系統(tǒng)平臺的數據采集
2.6.2 基于單片機的數據采集
2.6.3 信號標定
2.7 本章小結
第三章 洗衣機振動信號特征提取
3.1 洗衣機振動信號數據采集
3.2 洗滌階段振動信號的特征提取方法
3.2.1 洗滌階段振動信號自動分段及周期計算
3.2.2 洗滌階段振動信號的頻譜主成分提取
3.3 特征提取實驗及結果分析
3.3.1 自動分段
3.3.2 工頻干擾現(xiàn)象分析及譜修正
3.3.3 振動信號的寬窗譜分析
3.3.4 振動信號的窄窗譜分析
3.4 基于窄窗譜和DTW的洗滌階段振動信號的子階段模式匹配
3.4.1 方法介紹
3.4.2 實驗結果
3.5 本章小結
第四章 洗衣機聲音信號特征提取
4.1 聲音信號特征提取方法
4.2 實驗及結果分析
4.3 本章小結
第五章 總結與展望
5.1 論文主要總結
5.2 展望
參考文獻
致謝
作者簡介
本文編號:3833698
【文章頁數】:67 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 課題研究意義
1.2 國內外研究現(xiàn)狀
1.3 論文主要研究內容及章節(jié)安排
第二章 系統(tǒng)硬件設計
2.1 系統(tǒng)硬件框架
2.2 系統(tǒng)傳感器的介紹
2.3 預處理電路的設計
2.3.1 電力信號預處理電路
2.3.2 聲音信號預處理電路
2.3.3 振動信號預處理電路
2.3.4 預處理電路實物圖
2.4 AD轉換電路
2.5 電源模塊
2.6 數據采集與信號標定
2.6.1 基于通用自動測試系統(tǒng)平臺的數據采集
2.6.2 基于單片機的數據采集
2.6.3 信號標定
2.7 本章小結
第三章 洗衣機振動信號特征提取
3.1 洗衣機振動信號數據采集
3.2 洗滌階段振動信號的特征提取方法
3.2.1 洗滌階段振動信號自動分段及周期計算
3.2.2 洗滌階段振動信號的頻譜主成分提取
3.3 特征提取實驗及結果分析
3.3.1 自動分段
3.3.2 工頻干擾現(xiàn)象分析及譜修正
3.3.3 振動信號的寬窗譜分析
3.3.4 振動信號的窄窗譜分析
3.4 基于窄窗譜和DTW的洗滌階段振動信號的子階段模式匹配
3.4.1 方法介紹
3.4.2 實驗結果
3.5 本章小結
第四章 洗衣機聲音信號特征提取
4.1 聲音信號特征提取方法
4.2 實驗及結果分析
4.3 本章小結
第五章 總結與展望
5.1 論文主要總結
5.2 展望
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