本文關(guān)鍵詞：NOMEX蜂窩復(fù)合材料超聲切割聲主軸的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研究

  更多相關(guān)文章： 蜂窩復(fù)合材料 監(jiān)測(cè)系統(tǒng) ARM Cortex-M3 正交相關(guān) 阻抗角 非同步采樣

【摘要】：超聲切割聲主軸是NOMEX蜂窩復(fù)合材料超聲切割加工的核心部件，一旦出現(xiàn)故障不僅影響NOMEX蜂窩復(fù)合材料的加工質(zhì)量和加工效率，甚至造成超聲切割設(shè)備的損壞，帶來嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。因此，對(duì)于NOMEX蜂窩復(fù)合材料超聲切割聲主軸監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研究具有重大意義。 NOMEX蜂窩復(fù)合材料超聲切割聲主軸監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研究是保證超聲切割設(shè)備安全、可靠、高效率運(yùn)行和高質(zhì)量加工的有效手段和方法。目前，國(guó)內(nèi)外超聲切割設(shè)備監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研究點(diǎn)相對(duì)分散，沒有形成一套完善的超聲切割監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，尤其是國(guó)內(nèi)對(duì)于超聲切割設(shè)備監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研究還處于劣勢(shì)。針對(duì)于此問題，本文結(jié)合某公司在NOMEX蜂窩復(fù)合材料超聲切割過程中的實(shí)際故障問題和超聲切割聲主軸各關(guān)鍵部件的工作原理，并在現(xiàn)有理論研究的基礎(chǔ)上對(duì)超聲切割聲主軸的典型故障形式和故障特征進(jìn)行了深入的理論分析研究，在此基礎(chǔ)上確定了超聲切割聲主軸的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)方案，并完成了一套完善的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)樣機(jī)。 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)功能有：電參數(shù)（發(fā)生器輸出功率、頻率、電壓有效值、電流有效值、阻抗角）監(jiān)測(cè)和關(guān)鍵點(diǎn)溫度（功率管溫度、換能器溫度、節(jié)點(diǎn)溫度）監(jiān)測(cè)。本文通過對(duì)各個(gè)典型故障參數(shù)的監(jiān)測(cè)方法進(jìn)行理論研究，確定了適合本監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的故障監(jiān)測(cè)方法。針對(duì)于換能器阻抗角的監(jiān)測(cè)提出了一種改進(jìn)的正交相關(guān)超聲換能器阻抗角測(cè)量新方法，，通過仿真和實(shí)驗(yàn)證明了該方法適用于超聲頻信號(hào)的同步和非同步采樣，且計(jì)算量小，實(shí)時(shí)性強(qiáng)，測(cè)量精度高，尤其是改進(jìn)后的誤差接近0.0551°，特別適合NOMEX蜂窩復(fù)合材料超聲切割過程中由于頻率漂移造成的阻抗角測(cè)量精度不高的問題，并為實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)匹配奠定基礎(chǔ)。 開發(fā)了以ARM Cortex-M3微處理器為核心，傳感器、調(diào)理電路為外圍設(shè)備的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，用C語言編制了功率、頻率、阻抗角、電壓有效值、電流有效值、功率管溫度、換能器溫度、節(jié)點(diǎn)溫度的AD采樣程序、數(shù)據(jù)處理程序、報(bào)警、繼電器控制程序，用7寸LCD液晶屏完成了各監(jiān)測(cè)參數(shù)的數(shù)據(jù)顯示、關(guān)鍵參數(shù)的實(shí)時(shí)曲線顯示等功能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的采樣頻率和測(cè)量精度滿足企業(yè)工程要求，能夠完成NOMEX蜂窩復(fù)合材料超聲切割聲主軸的在線監(jiān)測(cè)任務(wù)。 綜上所述，本文對(duì)NOMEX蜂窩復(fù)合材料超聲切割聲主軸的監(jiān)測(cè)技術(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，在超聲切割聲主軸典型故障研究、故障監(jiān)測(cè)方法研究、故障測(cè)點(diǎn)布局、故障數(shù)據(jù)處理和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)開發(fā)等方面取得了一定的成果，解決了故障數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)分散的問題，同時(shí)確保了超聲切割過程的可靠性和安全性，提高了加工質(zhì)量和加工效率，減少維護(hù)和使用成本。
【關(guān)鍵詞】：蜂窩復(fù)合材料 監(jiān)測(cè)系統(tǒng) ARM Cortex-M3 正交相關(guān) 阻抗角 非同步采樣
【學(xué)位授予單位】：杭州電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TB33;TG663
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-8
• 目錄8-11
• 第一章 緒論11-17
• 1.1 課題來源11
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-14
• 1.3 論文研究的目的、意義和技術(shù)路線14-16
• 1.3.1 論文研究的目的14
• 1.3.2 論文研究的意義14-15
• 1.3.3 論文研究的技術(shù)路線15-16
• 1.4 論文研究的主要內(nèi)容16
• 1.5 本章小結(jié)16-17
• 第二章 NOMEX 蜂窩復(fù)合材料超聲切割聲主軸的典型故障分析17-25
• 2.1 超聲切割聲主軸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)17-19
• 2.2 超聲切割聲主軸的典型故障分析19-21
• 2.3 故障特征總結(jié)21-22
• 2.4 典型故障特征分析的理論基礎(chǔ)22-24
• 2.4.1 時(shí)域分析法22-23
• 2.4.2 相關(guān)分析法23-24
• 2.5 本章小結(jié)24-25
• 第三章 典型故障特征參數(shù)的測(cè)量方法研究25-32
• 3.1 溫度信號(hào)的測(cè)量方法25-26
• 3.2 換能器阻抗角的測(cè)量方法26-30
• 3.2.1 正交相關(guān)法測(cè)量換能器阻抗角的原理27
• 3.2.2 改進(jìn)的正交相關(guān)換能器阻抗角檢測(cè)原理27-29
• 3.2.3 仿真驗(yàn)證29-30
• 3.3 發(fā)生器輸出功率的測(cè)量方法30-31
• 3.4 本章小結(jié)31-32
• 第四章 超聲切割聲主軸監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)32-43
• 4.1 系統(tǒng)工作原理32
• 4.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖32-33
• 4.3 測(cè)點(diǎn)的選擇33
• 4.4 傳感器的選擇33-37
• 4.4.1 溫度傳感器的選擇34-35
• 4.4.2 電壓電流傳感器的選擇35-37
• 4.5 系統(tǒng)硬件模塊設(shè)計(jì)37-42
• 4.5.1 電壓信號(hào)調(diào)理電路設(shè)計(jì)37
• 4.5.2 電流信號(hào)調(diào)理電路設(shè)計(jì)37-38
• 4.5.3 紅外傳感器調(diào)理電路設(shè)計(jì)38
• 4.5.4 真有效值轉(zhuǎn)換模塊設(shè)計(jì)38-40
• 4.5.5 AD 采集模塊設(shè)計(jì)40
• 4.5.6 報(bào)警與繼電器控制模塊設(shè)計(jì)40-41
• 4.5.7 液晶顯示模塊設(shè)計(jì)41-42
• 4.6 本章小結(jié)42-43
• 第五章 超聲切割聲主軸監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)43-53
• 5.1 軟件運(yùn)行環(huán)境與開發(fā)工具43-44
• 5.2 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的軟件功能模塊圖44-45
• 5.3 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)45-51
• 5.3.1 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的整體程序設(shè)計(jì)45-47
• 5.3.2 數(shù)據(jù)采集程序設(shè)計(jì)47-49
• 5.3.3 液晶驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)49-51
• 5.4 軟件數(shù)據(jù)流程圖51-52
• 5.5 本章小結(jié)52-53
• 第六章 超聲切割聲主軸監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的測(cè)試與誤差分析53-61
• 6.1 傳感器標(biāo)定53-54
• 6.2 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的功能測(cè)試54-59
• 6.2.1 電壓、電流有效值和功率監(jiān)測(cè)功能測(cè)試54-55
• 6.2.2 阻抗角、頻率監(jiān)測(cè)功能測(cè)試55-56
• 6.2.3 溫度參數(shù)監(jiān)測(cè)功能測(cè)試56-57
• 6.2.4 主界面功能測(cè)試57-58
• 6.2.5 主軸監(jiān)測(cè)界面功能測(cè)試58
• 6.2.6 實(shí)時(shí)曲線顯示界面功能測(cè)試58-59
• 6.3 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的誤差分析59-60
• 6.4 本章小結(jié)60-61
• 第七章 結(jié)論與展望61-63
• 7.1 結(jié)論61
• 7.2 展望61-63
• 致謝63-64
• 參考文獻(xiàn)64-67
• 附錄I67-68
• 附錄II68-75

【參考文獻(xiàn)】

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中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

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本文編號(hào)：608781