多通道光電振測儀振動(dòng)信號(hào)處理系統(tǒng)研制.pdf

1、機(jī)械設(shè)備的使用是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的標(biāo)志之一。而隨著工業(yè)技術(shù)越來越發(fā)達(dá)，大型、精密、綜合性、自動(dòng)化、重載化、系統(tǒng)化旋轉(zhuǎn)機(jī)械設(shè)備的使用正越來越頻繁。正因?yàn)槿绱耍O(shè)備不可避免會(huì)出現(xiàn)各種各樣的故障，以致失去了預(yù)定的功能，甚至造成災(zāi)難性后果。美空軍對(duì)產(chǎn)品故障調(diào)查表明，振動(dòng)引起的故障占27％，在工業(yè)生產(chǎn)中振動(dòng)所帶來的危害不容忽視。為了保證旋轉(zhuǎn)機(jī)械設(shè)備的正常運(yùn)行，及時(shí)準(zhǔn)確地對(duì)機(jī)械設(shè)備的各種異?；蚬收蠣顟B(tài)做出診斷，預(yù)防甚至消除故障，顯得越來越重要。

2、　　本文針對(duì)振動(dòng)源振動(dòng)的復(fù)雜性，設(shè)計(jì)研發(fā)了一套專門用于光纖張力篩選機(jī)振動(dòng)導(dǎo)輪檢測的多通道光電振測儀振動(dòng)信號(hào)處理系統(tǒng)，將多種時(shí)域、頻域信號(hào)處理方法運(yùn)用其中。本文的主要研究成果如下：
　?。?）開發(fā)了一套多通道光電振動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)
　　本課題設(shè)計(jì)了硬件信號(hào)采集模塊、USB數(shù)據(jù)通信模塊、上位機(jī)軟件、以及信號(hào)時(shí)域、頻域分析模塊，實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)振動(dòng)源的振動(dòng)信號(hào)分析從采集到傳輸?shù)教幚淼綉?yīng)用的完整系統(tǒng)。
　?。?）開發(fā)基于USB2.0的高速傳

3、輸模塊
　　對(duì)于下層采集及數(shù)字化模塊采集到的信號(hào)信息，通過USB2.0接口協(xié)議高速、準(zhǔn)確的傳輸?shù)缴蠈榆浖到y(tǒng)中，側(cè)重在固件程序、驅(qū)動(dòng)程序、應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)。
　?。?）上層軟件的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)
　　主要是系統(tǒng)軟件開發(fā)原則及功能需求分析，并在此基礎(chǔ)上，基于Visual Studio2013和Qt5.1進(jìn)行易用性軟件界面及軟件功能模塊的一一設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)。
　?。?）重點(diǎn)研究設(shè)計(jì)數(shù)字信號(hào)預(yù)處理算法、時(shí)域處理算法及頻域處理算法<

4、br>　　預(yù)處理算法下，對(duì)比分析了預(yù)濾波、零均值化、錯(cuò)點(diǎn)剔除、趨勢項(xiàng)消除等幾種常用的信號(hào)預(yù)處理流程，并最終采用除錯(cuò)點(diǎn)剔除以外的另外三種預(yù)處理方法，保證信號(hào)的有效性；時(shí)域算法下，采用及對(duì)比多種原函數(shù)提取方式：拉格朗日插值法、樣條插值法、最小二乘法，并最終采用最小二乘法；采用及對(duì)比多重方式的數(shù)值積分方法，最終獲得需要監(jiān)測的位移原函數(shù)數(shù)據(jù)，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行整體機(jī)械運(yùn)行情況的監(jiān)控；頻域算法下采用及對(duì)比了FFT、Zoom-FFT、自適應(yīng)處理算法，在