【摘要】：直升機(jī)由于其靈活機(jī)變的模式,在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中有著難以替代的地位。隨著人們的生活水平提高,直升機(jī)作為一種特殊的交通工具在應(yīng)急救援、醫(yī)療救護(hù)、救災(zāi)救生、交通監(jiān)控、森林滅火等方面得到越來越多的應(yīng)用。同時(shí),直升機(jī)的安全問題也受到越來越多的人的重視。為了減少可避免的機(jī)械事故,各國都在開展在線或離線直升機(jī)故障診斷系統(tǒng)的研究。進(jìn)行故障診斷的基礎(chǔ)是直升機(jī)部件振動(dòng)及相關(guān)信號的獲取及預(yù)處理,對原始信號的預(yù)處理將降低噪聲及干擾,為獲取故障診斷所需的、準(zhǔn)確的特征量提供基礎(chǔ)。本課題針對直升機(jī)的振動(dòng)信號的特點(diǎn),在研究直升機(jī)故障診斷振動(dòng)信號預(yù)處理方法的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)對采集的振動(dòng)信號進(jìn)行有效的預(yù)處理,為進(jìn)一步開展直升機(jī)故障診斷系統(tǒng)的研制奠定基礎(chǔ)。本文針對直升機(jī)振動(dòng)信號的特征,詳細(xì)分析了振動(dòng)信號預(yù)處理中常用的同步平均技術(shù)和小波變換的原理。以及在此基礎(chǔ)上應(yīng)用同步平均技術(shù)和小波變換技術(shù)進(jìn)行消噪仿真實(shí)驗(yàn),重點(diǎn)研究了將小波變換技術(shù)應(yīng)用于消噪時(shí)小波基、閥值函數(shù)的選擇。通過matlab的仿真實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了所設(shè)計(jì)算法的可行性和有效性。考慮到本課題需在特定的硬件環(huán)境下實(shí)現(xiàn)對采集的振動(dòng)信號進(jìn)行有效的預(yù)處理,本文簡要介紹了直升機(jī)軸承故障分析儀硬件電路的組成及工作原理,包括主控DSP系統(tǒng)、信號調(diào)理電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、PCI通信接口、PC/104模塊等。在此基礎(chǔ)上,詳細(xì)描述了直升機(jī)故障診斷中振動(dòng)信號預(yù)處理軟件的設(shè)計(jì)與具體實(shí)現(xiàn)。整個(gè)軟件包括PCI接口的驅(qū)動(dòng)、API接口函數(shù)的設(shè)計(jì),原始采樣數(shù)據(jù)的讀取及存儲,以及對原始采樣數(shù)據(jù)應(yīng)用多周期同步平均及小波變換等方法進(jìn)行預(yù)處理,最后數(shù)據(jù)的顯示輸出等。該軟件在PC/104平臺上采用Visual C++6.0編程軟件進(jìn)行開發(fā)實(shí)現(xiàn)。最后,對所設(shè)計(jì)的軟件結(jié)合所針對的直升機(jī)軸承故障分析儀硬件進(jìn)行聯(lián)試與實(shí)驗(yàn),以驗(yàn)證所設(shè)計(jì)的消噪算法的效果及軟件程序的正確性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,同步平均技術(shù)和小波變換技術(shù)對振動(dòng)信號的消噪具有明顯效果。所設(shè)計(jì)軟件具備了管理故障分析儀硬件及對采集的振動(dòng)信號進(jìn)行預(yù)處理的功能,為下一步研制直升機(jī)軸承故障分析與診斷系統(tǒng)創(chuàng)造了基礎(chǔ)條件。
[Abstract]:Helicopter has an irreplaceable position in modern warfare because of its flexible model. With the improvement of people's living standard, helicopter as a special vehicle has been applied more and more in emergency rescue, medical rescue, rescue and rescue, traffic monitoring, forest fire extinguishing and so on. At the same time, more and more people attach importance to the safety of helicopters. In order to reduce the avoidable mechanical accidents, the research of online or offline helicopter fault diagnosis system has been carried out in many countries. The basis of fault diagnosis is the acquisition and preprocessing of helicopter components vibration and related signals. The preprocessing of the original signal will reduce the noise and interference and provide the basis for obtaining the accurate characteristic quantity needed for the fault diagnosis. According to the characteristics of helicopter vibration signal, this subject realizes the effective preprocessing of the collected vibration signal on the basis of studying the preprocessing method of helicopter fault diagnosis vibration signal. It lays a foundation for the further development of helicopter fault diagnosis system. Aiming at the characteristics of helicopter vibration signal, this paper analyzes in detail the common synchronous averaging technique and the principle of wavelet transform in vibration signal preprocessing. On the basis of this, the simultaneous averaging technique and wavelet transform technique are applied to the simulation experiment of de-noising, and the selection of wavelet basis and threshold function when the wavelet transform technology is applied to de-noising is studied emphatically. The feasibility and effectiveness of the proposed algorithm are verified by matlab simulation. Considering that this subject needs to realize the effective preprocessing of the collected vibration signal under the specific hardware environment, this paper briefly introduces the composition and working principle of the hardware circuit of the helicopter bearing fault analyzer, including the main control DSP system. Signal conditioning circuit A / D conversion circuit PCI communication interface PCP 104 module and so on. On this basis, the design and implementation of vibration signal preprocessing software in helicopter fault diagnosis are described in detail. The whole software includes the design of the driver API interface function of the PCI interface, the reading and storage of the original sampling data, the preprocessing of the original sampling data using the methods of multi-period synchronous averaging and wavelet transform, and the display and output of the final data, etc. The software is developed on PC/104 platform with Visual C 6.0 programming software. Finally, the designed software is combined with the helicopter bearing fault analyzer hardware to test and experiment to verify the effect of the designed de-noising algorithm and the correctness of the software program. The experimental results show that the synchronous averaging technique and wavelet transform technique have obvious effect on the noise reduction of vibration signal. The designed software has the functions of managing the hardware of the fault analyzer and preprocessing the collected vibration signal, which creates the basic conditions for the further development of the helicopter bearing fault analysis and diagnosis system.
【學(xué)位授予單位】：南昌航空大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：V267

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3 陳家強(qiáng);淺談直升機(jī)應(yīng)急滅火救援[N];人民公安報(bào)·消防周刊;2009年

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7 陸軍航空兵學(xué)院飛行教員 馬玉能　四川珙縣交通戰(zhàn)備辦公室主任 李祥君;直升機(jī)參與應(yīng)急救援的幾點(diǎn)思考[N];中國民航報(bào);2011年

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10 時(shí)報(bào)記者 張維維 實(shí)習(xí)生 黃碩;直升機(jī)產(chǎn)業(yè) 濱海振翅飛[N];濱海時(shí)報(bào);2011年

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本文編號：2252082