物體的振動往往反映了物體本身的某種特性,為了得到物體的振動特性,需要對振動進行精確的測量。傳統(tǒng)的接觸式振動測量方法具有侵入性,會改變物體原有的振動形態(tài),影響測量精度。與傳統(tǒng)的接觸式振動測量相比,激光多普勒測量法具有測量精度高、動態(tài)響應(yīng)速度快、空間分辨率高、非接觸測量等優(yōu)點,在工程中應(yīng)用越來越廣泛。本文綜述了激光多普勒測振技術(shù)基本理論、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢。針對物體面內(nèi)振動測量,設(shè)計了差動多普勒測量系統(tǒng),系統(tǒng)包括光電轉(zhuǎn)換模塊、預(yù)處理電路以及信號處理模塊。為了提高系統(tǒng)測量精度,采用小波和卡爾曼濾波對測量數(shù)據(jù)去噪,設(shè)計了一種新的小波去噪閾值算法。比較了小波分析、卡爾曼濾波去噪處理效果,結(jié)果表明卡爾曼濾波去噪效果較好。最后對實驗過程中的誤差進行了分析。為了驗證差動多普勒測振系統(tǒng)的性能,同時為了驗證電機轉(zhuǎn)速測量的可行性,將測振系統(tǒng)用于測量電機轉(zhuǎn)速。實驗結(jié)果表明,該測振系統(tǒng)能有效測量電機轉(zhuǎn)速。兩種算法去噪處理后數(shù)據(jù)表明,卡爾曼濾波去噪后均方根值更接近額定轉(zhuǎn)速值,方差更小,相對誤差更小,去噪效果好。 

【文章來源】：浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 課題背景及研究意義
    1.2 振動測量方法概述
        1.2.1 光學(xué)相干測量法
        1.2.2 光學(xué)非相干測量法
    1.3 激光多普勒測振技術(shù)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 基礎(chǔ)理論的研究
        1.3.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的研究
    1.4 研究內(nèi)容及章節(jié)安排
第二章 激光測振基礎(chǔ)理論
    2.1 多普勒頻移
    2.2 運動散射體的多普勒頻移
    2.3 光外差檢測原理
    2.4 激光測振三種光路結(jié)構(gòu)
        2.4.1 參考光模式
        2.4.2 單光束-雙散射模式
        2.4.3 雙光束-雙散射模式
    2.5 聲光移頻器的工作原理
    2.6 本章小結(jié)
第三章 光電系統(tǒng)設(shè)計
    3.1 系統(tǒng)總體設(shè)計
    3.2 光學(xué)器件的選擇
        3.2.1 激光器的選擇
        3.2.2 光電檢測器的選擇
        3.2.3 光學(xué)移頻器的選擇
    3.3 硬件電路理論分析
    3.4 本章小結(jié)
第四章 基于小波去噪和卡爾曼濾波的數(shù)據(jù)處理方法
    4.1 引言
    4.2 基于小波變換的數(shù)據(jù)去噪
        4.2.1 小波分解與重構(gòu)
        4.2.2 小波去噪的基本原理
        4.2.3 小波基的選取
        4.2.4 確定最優(yōu)分解層數(shù)
        4.2.5 四種閾值類型
        4.2.6 改進的閾值算法
    4.3 基于卡爾曼濾波的數(shù)據(jù)去噪
        4.3.1 濾波算法的發(fā)展
        4.3.2 卡爾曼濾波算法
    4.4 本章小結(jié)
第五章 實驗及誤差分析
    5.1 測量系統(tǒng)概況
    5.2 數(shù)據(jù)采集及處理
    5.3 電機轉(zhuǎn)速測量實驗
    5.4 誤差分析
    5.5 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間主要的研究成果
致謝



本文編號：3164446