本文關(guān)鍵詞：內(nèi)燃機曲軸軸系扭振數(shù)字化測試系統(tǒng)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：內(nèi)燃機研究與制造行業(yè)層出不窮的新技術(shù)在逐漸滿足了低能耗、低排放目標(biāo)的同時,也對內(nèi)燃機結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計和振動噪聲控制提出了更高的要求,其中曲軸軸系的扭轉(zhuǎn)振動問題尤為突出。而在銷售市場日益注重NVH(Noise,Vibration and Harshness)標(biāo)準(zhǔn)的今天,追求扭振理論的進(jìn)一步完善,尋求新的扭振解決方法勢在必行。高精度高可信度的扭振測試儀器是完成這一目標(biāo)的基礎(chǔ)和有效工具。基于此,本文結(jié)合現(xiàn)有傳感器技術(shù)、單片機開發(fā)以及信號處理技術(shù),充分利用微機的高效處理能力,采用硬件高頻計數(shù)測時原理,開發(fā)研制了內(nèi)燃機曲軸軸系高精度扭振數(shù)字化測試系統(tǒng)。 本文研制的扭振數(shù)字化測試系統(tǒng)由硬件和軟件兩部分組成。硬件包括信號齒輪、傳感器和采集卡,主要實現(xiàn)攜帶扭振信息的信號產(chǎn)生、拾取、濾波、調(diào)理整形、傳輸和對方波脈沖進(jìn)行占空比計數(shù)等功能。硬件合理選型或設(shè)計是提高測試系統(tǒng)精度和工作可靠性的基礎(chǔ)和保障。對其研制的宗旨為:提高各元件的抗干擾能力,使最終的時間序列盡量少地攜帶干擾信息。為此進(jìn)行了如下優(yōu)化工作:確定信號齒輪合理的齒數(shù)范圍:選用帶信號調(diào)理功能的磁電傳感器;在采集卡設(shè)計中,選用數(shù)字溫控高頻晶振器、高速處理器MCU和帶有大容量緩沖區(qū)的鎖存器,采用USB接口與微機通訊,并且通過工作流程的合理設(shè)計,使對多周期輪齒脈沖進(jìn)行占空比計數(shù)的鎖存獨立于MCU的時序。 軟件主要實現(xiàn)的功能為:讀取采集卡緩沖區(qū)中的時間序列,并對時間序列進(jìn)行各種變換處理,實現(xiàn)瞬時轉(zhuǎn)速測量及其波形顯示、數(shù)字信號中畸點處理和數(shù)字濾波、扭振角振幅的計算及各穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速下扭振時域波形的繪制、頻譜分析及頻譜圖繪制、各諧次幅值提取及扭振幅頻特性曲線擬合、實驗報告編輯打印等功能。軟件研發(fā)的宗旨為:各種變換處理的科學(xué)性和高精度性;執(zhí)行速度的高效性;軟件使用的方便性;功能的可擴充性和軟件維護的便利性。為此進(jìn)行了如下優(yōu)化工作:采用C++語言在VC++6.O編譯環(huán)境下進(jìn)行模塊化設(shè)計;接合硬件特點進(jìn)行了畸點處理算法的研究;對某些精度影響因素采用數(shù)字算法進(jìn)行了抑制;在頻譜分析和各諧次幅值提取中,利用較先進(jìn)的算法進(jìn)行了幅值校正;實現(xiàn)了軟件與Microsoft Word2003的數(shù)據(jù)通訊;制作了chm格式的幫助文件。 系統(tǒng)開發(fā)過程中,利用自制的簡易試驗臺,對系統(tǒng)的信號感應(yīng)、傳輸、采集、分析處理等功能進(jìn)行了初步檢驗。系統(tǒng)集成后,在發(fā)動機實驗臺架上進(jìn)行了試驗,結(jié)果證明本次開發(fā)的系統(tǒng)基本達(dá)到了預(yù)期的要求。
【關(guān)鍵詞】：內(nèi)燃機 扭振 測試技術(shù) 單片機 信號處理
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2005
【分類號】：TK40
【目錄】：

• 第一章 緒論6-22
• 1.1.課題背景6
• 1.2.曲軸軸系扭振研究工作現(xiàn)狀6-12
• 1.2.1.概述6-9
• 1.2.2.扭振預(yù)防策略9-11
• 1.2.3.扭振預(yù)防措施11-12
• 1.3.曲軸扭振測試技術(shù)的發(fā)展12-21
• 1.3.1.扭振測試的意義12-13
• 1.3.2.扭振測試技術(shù)的發(fā)展及現(xiàn)狀13-21
• 1.4.課題目標(biāo)與主要工作內(nèi)容21-22
• 第二章 扭振測試系統(tǒng)總體方案22-31
• 2.1.扭振測量系統(tǒng)總體方案22-23
• 2.2.扭振數(shù)字化測量原理23-24
• 2.3.扭振數(shù)字化測量算法誤差分析24
• 2.4.扭振數(shù)字化測量系統(tǒng)精度影響因素分析24-29
• 2.4.1.信號齒盤齒數(shù)24-25
• 2.4.2.信號齒盤分度誤差25
• 2.4.3.齒盤安裝偏心引起的誤差25
• 2.4.4.傳感器的選型25-26
• 2.4.5.計數(shù)器位數(shù)與計數(shù)晶振頻率26
• 2.4.6.數(shù)據(jù)傳輸方式26
• 2.4.7.彎曲振動26-27
• 2.4.8.滾振27-28
• 2.4.9.轉(zhuǎn)速波動28
• 2.4.10.其它因素28-29
• 2.5.扭振數(shù)字化測量系統(tǒng)性能參數(shù)29-31
• 第三章 扭振測試系統(tǒng)硬件設(shè)計31-38
• 3.1.信號齒輪齒數(shù)設(shè)計31-32
• 3.2.傳感器選擇32-33
• 3.3.采集卡的設(shè)計33-38
• 3.3.1.采集卡設(shè)計方案33
• 3.3.2.采集卡設(shè)計內(nèi)容33-36
• 3.3.3.固件工作流程設(shè)計36-38
• 第四章 扭振測試系統(tǒng)軟件設(shè)計38-54
• 4.1.軟件流程設(shè)計38-39
• 4.1.1.軟件功能設(shè)計38
• 4.1.2.試驗方案設(shè)計38-39
• 4.1.3.軟件流程圖39
• 4.2.軟件框架及界面39-45
• 4.2.1.系統(tǒng)設(shè)置模塊40
• 4.2.2.信號采集模塊40-42
• 4.2.3.數(shù)據(jù)處理模塊42-43
• 4.2.4.數(shù)據(jù)分析模塊43-44
• 4.2.5.試驗報告模塊44-45
• 4.3.扭振數(shù)字信號處理45-50
• 4.3.1.扭振信號中畸點處理45
• 4.3.2.扭振信號畸點判據(jù)45-46
• 4.3.3.扭振信號畸點分析46-48
• 4.3.4.扭振信號畸點剔除方法48-49
• 4.3.5.扭振信號平均處理49
• 4.3.6.扭振信號數(shù)字濾波49-50
• 4.4.扭振信號分析50-51
• 4.4.1.扭振波形簡易分析50
• 4.4.2.扭振信號頻譜分析50-51
• 4.4.3.扭振信號各諧次提取51
• 4.5.試驗報告編制51-53
• 4.6.幫助文檔的編制53-54
• 第五章 扭振測試系統(tǒng)集成與應(yīng)用54-76
• 5.1.系統(tǒng)集成與安裝54-55
• 5.1.1.系統(tǒng)硬件安裝54-55
• 5.1.2.系統(tǒng)軟件安裝55
• 5.2.系統(tǒng)的應(yīng)用研究55-74
• 5.2.1.簡單試驗臺的制作與試驗55-57
• 5.2.2.發(fā)動機臺架試驗57-74
• 5.3.系統(tǒng)性能評價74-76
• 第六章 工作總結(jié)與展望76-79
• 6.1.工作總結(jié)76-77
• 6.2.今后工作展望77
• 6.3.攻讀碩士期間撰寫學(xué)術(shù)論文情況77-79
• 參考文獻(xiàn)79-83
• 致謝83

【引證文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 黃英;楊永光;左哲;凌強;李瑞雪;;扭振觀測器的開發(fā)及試驗驗證[J];車輛與動力技術(shù);2012年04期

2 李杰;俞小莉;張鵬偉;劉海軍;;車用扭振減振器性能檢測試驗臺[J];機電工程;2011年12期

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 余永華;船舶柴油機瞬時轉(zhuǎn)速和熱力參數(shù)監(jiān)測診斷技術(shù)研究[D];武漢理工大學(xué);2007年

2 周斌;雙質(zhì)量飛輪減振系統(tǒng)測試技術(shù)研究[D];武漢理工大學(xué);2010年

3 周曉蓉;發(fā)動機—發(fā)電機系統(tǒng)軸系機電耦合動力學(xué)研究[D];廣西大學(xué);2012年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前9條

1 曹歡;發(fā)動機扭振模擬信號發(fā)生器的研究[D];武漢理工大學(xué);2011年

2 王才嶧;內(nèi)燃機曲軸軸系扭振的多體動力學(xué)分析[D];浙江大學(xué);2006年

3 邱群虎;內(nèi)燃機角振動測量技術(shù)與停缸診斷方法研究[D];西南交通大學(xué);2008年

4 王井新;內(nèi)燃機軸系振動測量技術(shù)研究[D];西南交通大學(xué);2010年

5 袁晨恒;轎車傳動系扭振實驗技術(shù)研究[D];重慶大學(xué);2010年

6 劉歡;汽車傳動軸系應(yīng)力應(yīng)變測試方法研究[D];武漢理工大學(xué);2012年

7 鄭長亮;四缸柴油機曲軸扭轉(zhuǎn)振動測試與分析[D];昆明理工大學(xué);2012年

8 李杰;車用硅油減振器阻尼性能參數(shù)計算方法研究[D];浙江大學(xué);2012年

9 李波;4V75柴油機曲軸系設(shè)計及CAE分析[D];湖南大學(xué);2012年

  本文關(guān)鍵詞：內(nèi)燃機曲軸軸系扭振數(shù)字化測試系統(tǒng)，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：329053