本文關(guān)鍵詞：驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)裝置中數(shù)據(jù)采集與分析方法的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

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【摘要】：機(jī)械驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)裝置作為一個(gè)測(cè)試機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械驅(qū)動(dòng)特性的設(shè)備，主要用于測(cè)試專(zhuān)業(yè)機(jī)械設(shè)備的振動(dòng)特性和各個(gè)力學(xué)參數(shù)。一般情況下，振動(dòng)對(duì)機(jī)械部件是有害的。機(jī)械振動(dòng)往往會(huì)破壞機(jī)械部件正常工作和原有性能，也會(huì)在運(yùn)動(dòng)中形成動(dòng)載荷，加速機(jī)械部件失效，縮短使用壽命，甚至導(dǎo)致不可逆的損壞。為提高機(jī)械部件的可靠性，有必要對(duì)機(jī)械部件進(jìn)行機(jī)械結(jié)構(gòu)振動(dòng)分析和測(cè)試，也有必要獲得機(jī)械部件的力學(xué)模型參數(shù)，如彎曲剛度，支撐剛度，扭轉(zhuǎn)剛度，輸出動(dòng)態(tài)特性和齒輪敲擊特性等數(shù)據(jù)。而這些數(shù)據(jù)需要通過(guò)特定的系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)分析。本課題主要描述驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)裝置中數(shù)據(jù)采集與分析方法的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。 本文首先論述了驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)裝置的中的振動(dòng)產(chǎn)生原理，并且介紹了整個(gè)機(jī)械振動(dòng)測(cè)試的結(jié)構(gòu)和器材的選取。在整個(gè)振動(dòng)測(cè)試實(shí)驗(yàn)中，對(duì)最重要的數(shù)據(jù)采集部分也做了詳細(xì)說(shuō)明，然后分模塊介紹了系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)。數(shù)據(jù)采集完成之后需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，因此引出了對(duì)數(shù)據(jù)處理和分析的算法。 在數(shù)據(jù)處理與分析的過(guò)程中，針對(duì)驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)裝置中的數(shù)據(jù)采集與分析系統(tǒng)的需求，系統(tǒng)在軟件方面采用了循環(huán)緩存的方法保證了數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性，，采用了矢量卡爾曼濾波對(duì)圓光柵的數(shù)據(jù)采集進(jìn)行實(shí)時(shí)的處理。在數(shù)據(jù)分析的時(shí)候本系統(tǒng)采用了時(shí)域和頻域同時(shí)分析的手段，時(shí)域分析采用峰峰值分析、平均值分析、方差分析等。頻域分析時(shí)，由于傳統(tǒng)快速傅里葉變換沒(méi)有時(shí)間局部性，所以本系統(tǒng)采用了加窗傅里葉變換進(jìn)行部分信號(hào)的頻域分析。通過(guò)這些算法使得系統(tǒng)有了更高的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。 作為人機(jī)交互軟件，驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)裝置控制系統(tǒng)的上位機(jī)軟件采用了模塊化設(shè)計(jì)的C/S架構(gòu)。并且設(shè)計(jì)充分考慮了人機(jī)界面的友好性，滿(mǎn)足了用戶(hù)的實(shí)驗(yàn)需求。整個(gè)軟件的設(shè)計(jì)保證了數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性，具有良好的擴(kuò)展性，數(shù)據(jù)處理速度快，適合在工控機(jī)中使用。
【關(guān)鍵詞】：驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)裝置 機(jī)械振動(dòng) 數(shù)據(jù)采集 矢量卡爾曼濾波 傅里葉變換
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類(lèi)號(hào)】：TH132;TP274.2
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-13
• 1.1 課題來(lái)源9
• 1.2 課題研究的目的和意義9-10
• 1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-11
• 1.4 論文的主要內(nèi)容11-13
• 第2章 振動(dòng)測(cè)試與分析的原理和組成13-20
• 2.1 機(jī)械振動(dòng)的產(chǎn)生與影響13
• 2.2 振動(dòng)測(cè)試結(jié)構(gòu)與所需儀器13-17
• 2.2.1 振動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)13-14
• 2.2.2 激振器和激振方法14-16
• 2.2.3 振動(dòng)傳感器16-17
• 2.3 數(shù)據(jù)采集17-19
• 2.4 本章小結(jié)19-20
• 第3章 驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)裝置中數(shù)據(jù)采集與分析系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)20-33
• 3.1 驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)的硬件組成20-26
• 3.1.1 彎曲剛度測(cè)量模塊20-22
• 3.1.2 扭轉(zhuǎn)剛度測(cè)量模塊22-23
• 3.1.3 支撐剛度測(cè)量模塊23-24
• 3.1.4 齒輪敲擊測(cè)量模塊24-25
• 3.1.5 驅(qū)動(dòng)輸出特性度測(cè)量模塊25-26
• 3.2 驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)裝置系統(tǒng)的電氣設(shè)計(jì)26-30
• 3.2.1 模擬通道設(shè)計(jì)26-28
• 3.2.2 正交解碼信號(hào)采集模塊設(shè)計(jì)28-30
• 3.2.3 正交編碼采集模塊端口設(shè)計(jì)30
• 3.3 驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)的電磁兼容性設(shè)計(jì)30-31
• 3.4 可靠性設(shè)計(jì)31
• 3.4.1 驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)的硬件可靠性設(shè)計(jì)31
• 3.4.2 驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)的電源可靠性設(shè)計(jì)31
• 3.5 驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)的維修性設(shè)計(jì)31
• 3.6 本章小結(jié)31-33
• 第4章 驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)裝置中的數(shù)據(jù)處理與分析33-42
• 4.1 傳感器采集到的數(shù)據(jù)處理33-34
• 4.2 圓光柵數(shù)據(jù)處理34-37
• 4.2.1 卡爾曼濾波原理介紹34-35
• 4.2.2 矢量卡爾曼濾波35-37
• 4.3 振動(dòng)信號(hào)數(shù)據(jù)分析37-41
• 4.3.1 信號(hào)的時(shí)域分析線(xiàn)37-38
• 4.3.2 信號(hào)的頻域分析38-41
• 4.4 本章小結(jié)41-42
• 第5章 驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)裝置系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)42-59
• 5.1 上位機(jī)軟件需求分析42
• 5.2 上位機(jī)軟件功能劃分42-43
• 5.3 上位機(jī)軟件總體詳細(xì)設(shè)計(jì)43-46
• 5.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析46-53
• 5.4.1 彎曲剛度測(cè)量46-48
• 5.4.2 支撐剛度測(cè)量48-53
• 5.5 采集信數(shù)據(jù)完整性措施53-54
• 5.6 人機(jī)交互界面設(shè)計(jì)54-56
• 5.7 上位機(jī)軟件的安全設(shè)計(jì)56-57
• 5.8 上位機(jī)軟件的可維護(hù)性設(shè)計(jì)57-58
• 5.9 本章小結(jié)58-59
• 結(jié)論59-60
• 參考文獻(xiàn)60-65
• 致謝65

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

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本文編號(hào)：1011549