發(fā)布時(shí)間：2017-09-25 04:12

  本文關(guān)鍵詞：汽輪機(jī)振動(dòng)信號(hào)的頻譜細(xì)化分析

  更多相關(guān)文章： 振動(dòng) 復(fù)調(diào)制 zoom-FFT 細(xì)化 嵌入式

【摘要】：汽輪機(jī)是將蒸汽的能量轉(zhuǎn)換成為機(jī)械功的旋轉(zhuǎn)式動(dòng)力機(jī)械,主要是用于發(fā)電的原動(dòng)機(jī)。汽輪機(jī)長期運(yùn)轉(zhuǎn)容易出現(xiàn)振動(dòng)故障,因此需要對(duì)汽輪機(jī)實(shí)時(shí)的故障檢測(cè)分析。在故障檢測(cè)時(shí)為了得到精細(xì)的窄帶頻段特征,使用頻譜細(xì)化技術(shù)來提高頻率分辨率。論文基于頻譜細(xì)化算法設(shè)計(jì)了嵌入式振動(dòng)信號(hào)分析系統(tǒng)。論文分析了常用的頻譜細(xì)化方法,包括CZT方法,復(fù)調(diào)制zoom-FFT法,相位補(bǔ)償細(xì)化方法。對(duì)三個(gè)算法進(jìn)行了MATLAB仿真和性能比較,分析了它們的特點(diǎn)和適用場合。通過研究知道,復(fù)調(diào)制zoom-FFT適合用在細(xì)化倍數(shù)不大,窄帶頻段,少變換的場合；CZT方法最大的優(yōu)點(diǎn)是可靈活的調(diào)整細(xì)化頻帶和放大倍,對(duì)由于柵欄效應(yīng)引起的頻譜混疊,CZT能夠達(dá)到非常精確的細(xì)化目的；相位補(bǔ)償細(xì)化方法適合對(duì)全頻帶頻譜進(jìn)行細(xì)化。對(duì)比三個(gè)細(xì)化算法,復(fù)調(diào)制zoom-FFT法在計(jì)算效率、精度和靈活性等方面都比較理想,所以選用復(fù)調(diào)制zoom-FFT法作為系統(tǒng)頻譜細(xì)化的算法。在比較國內(nèi)外各種的振動(dòng)信號(hào)分析系統(tǒng)后,確定了以嵌入式ARM9為核心進(jìn)行振動(dòng)信號(hào)頻譜細(xì)化系統(tǒng)開發(fā)的方案。在硬件方面,以三星公司的s3c2440為基礎(chǔ),設(shè)計(jì)了最小系統(tǒng)、預(yù)處理電路、A/D轉(zhuǎn)換和LCD接口電路。振動(dòng)信號(hào)傳感器使用的是電渦流位移傳感器。軟件設(shè)計(jì)上,基于了嵌入式軟件系統(tǒng)進(jìn)行開發(fā)。嵌入式軟件系統(tǒng)可以分為底層,中層,頂層三層實(shí)現(xiàn),底層編寫了按鍵、AD驅(qū)動(dòng)和修改了LCD驅(qū)動(dòng)程序,中層裁剪移植linux操作系統(tǒng),頂層完成了UCGUI3.90圖形庫的移植、應(yīng)用程序和復(fù)調(diào)制zoom-FFT算法的編寫。最后經(jīng)過測(cè)試表明系統(tǒng)能夠達(dá)到對(duì)汽輪機(jī)振動(dòng)信號(hào)頻譜細(xì)化的目的。系統(tǒng)還具有攜帶方便,價(jià)格便宜,性能穩(wěn)定,功能實(shí)用的的優(yōu)點(diǎn)。
【關(guān)鍵詞】：振動(dòng) 復(fù)調(diào)制 zoom-FFT 細(xì)化 嵌入式
【學(xué)位授予單位】：西安工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TK267
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-9
• 1 緒論9-14
• 1.1 前言9
• 1.2 課題研究意義9-10
• 1.3 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀10-12
• 1.3.1 振動(dòng)信號(hào)分析技術(shù)的研究現(xiàn)狀10-11
• 1.3.2 振動(dòng)信號(hào)分析儀的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀11
• 1.3.3 嵌入式技術(shù)國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀11-12
• 1.4 主要研究內(nèi)容12-13
• 1.4.1 主要研究內(nèi)容12
• 1.4.2 研究的重點(diǎn)和難點(diǎn)12-13
• 1.5 論文的結(jié)構(gòu)13-14
• 2 振動(dòng)信號(hào)處理研究14-31
• 2.1 振動(dòng)信號(hào)的分類14
• 2.2 數(shù)字信號(hào)處理14-16
• 2.3 振動(dòng)信號(hào)的頻域處理方法16-30
• 2.3.1 窗函數(shù)16-18
• 2.3.2 直接FFT18-20
• 2.3.3 頻譜細(xì)化技術(shù)20-27
• 2.3.4 頻譜細(xì)化算法的仿真和性能比較27-30
• 2.4 本章小結(jié)30-31
• 3 總體設(shè)計(jì)方案的介紹31-35
• 3.1 便攜式分析系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案31-32
• 3.2 設(shè)計(jì)重點(diǎn)32
• 3.3 振動(dòng)信號(hào)采集單元32-33
• 3.3.1 采集工具32-33
• 3.3.2 采集方式33
• 3.4 頻譜細(xì)化單元33
• 3.5 主控制單元33-34
• 3.6 其它單元34
• 3.7 本章小結(jié)34-35
• 4 硬件設(shè)計(jì)35-42
• 4.1 硬件總體設(shè)計(jì)框架35-36
• 4.2 振動(dòng)信號(hào)采集模塊36
• 4.3 預(yù)處理電路36-37
• 4.4 A/D接口電路37-38
• 4.5 控制芯片38
• 4.6 核心電路38-41
• 4.6.1 電源電路38-39
• 4.6.2 時(shí)鐘電路和復(fù)位電路39-40
• 4.6.3 JTAG接口電路40-41
• 4.7 LCD接口電路41
• 4.8 本章小結(jié)41-42
• 5 軟件設(shè)計(jì)42-54
• 5.1 軟件系統(tǒng)開發(fā)42-43
• 5.2 開發(fā)環(huán)境搭建43
• 5.3 移植uboot和操作系統(tǒng)43-45
• 5.3.1 移植Bootloader43-44
• 5.3.2 移植操作系統(tǒng)44-45
• 5.4 驅(qū)動(dòng)的移植45-49
• 5.4.1 LCD驅(qū)動(dòng)45-46
• 5.4.2 按鍵驅(qū)動(dòng)46-47
• 5.4.3 AD設(shè)備驅(qū)動(dòng)47-49
• 5.5 zoom-FFT算法程序49-52
• 5.6 顯示程序52-53
• 5.7 本章小結(jié)53-54
• 6 結(jié)果與誤差分析54-58
• 7 結(jié)論與展望58-59
• 7.1 結(jié)論58
• 7.2 展望58-59
• 參考文獻(xiàn)59-62
• 致謝62-64

【相似文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：915280