高速旋轉(zhuǎn)葉片振動(dòng)信號(hào)仿真技術(shù)研究.pdf

1、渦輪機(jī)械設(shè)備廣泛應(yīng)用于航空航天、能源開(kāi)發(fā)、工業(yè)生產(chǎn)等諸多領(lǐng)域,針對(duì)渦輪機(jī)械內(nèi)高速旋轉(zhuǎn)葉片的振動(dòng)檢測(cè)技術(shù)能夠保證設(shè)備安全可靠運(yùn)轉(zhuǎn),而基于葉尖定時(shí)原理的旋轉(zhuǎn)葉片振動(dòng)檢測(cè)技術(shù)是當(dāng)今發(fā)展的主流。本文針對(duì)實(shí)驗(yàn)室已開(kāi)發(fā)的高速旋轉(zhuǎn)葉片振動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng),研制了一個(gè)脈沖信號(hào)仿真系統(tǒng),模擬檢測(cè)系統(tǒng)中分布在機(jī)匣上的各傳感器發(fā)出的包含葉片振動(dòng)信息的脈沖信號(hào),作為測(cè)試環(huán)節(jié),驗(yàn)證系統(tǒng)中上位機(jī)軟件算法的可靠性。通過(guò)建立包含葉片振動(dòng)信息的方程式,推導(dǎo)出各葉片到達(dá)檢測(cè)系統(tǒng)中

2、傳感器所需時(shí)間,以此時(shí)間值作為脈沖的到達(dá)時(shí)間,將脈沖信號(hào)送至檢測(cè)系統(tǒng),通過(guò)上位機(jī)軟件分析,驗(yàn)證分析結(jié)果是否與設(shè)置的參數(shù)一致。通過(guò)比較各運(yùn)算控制芯片的性能參數(shù),最終選定基于ARM和FPGA的硬件方案,以保證本仿真系統(tǒng)高速、高精度、可調(diào)范圍廣的要求,且通過(guò)自帶鍵盤(pán)、液晶等外設(shè),可以使系統(tǒng)成為一個(gè)便攜設(shè)備,方便使用。通過(guò)實(shí)際應(yīng)用,本系統(tǒng)可以仿真葉片的同步振動(dòng)、異步振動(dòng)、扭振以及復(fù)合振動(dòng),已成功應(yīng)用于高速旋轉(zhuǎn)葉片振動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)中,近乎真實(shí)的反映葉

3、片振動(dòng)的參數(shù)。
　　 論文的主要內(nèi)容如下:
　　 1.根據(jù)基于葉尖定時(shí)原理的振動(dòng)信號(hào)的特點(diǎn),建立包含葉片振動(dòng)信息的數(shù)學(xué)方程式,迭代求出各葉片到達(dá)相應(yīng)傳感器的時(shí)間值,保證運(yùn)算過(guò)程準(zhǔn)確可靠。
　　 2.分析各運(yùn)算控制器件的性能參數(shù),最終選定基于ARM和FPGA的硬件方案,滿(mǎn)足測(cè)試系統(tǒng)高速、高精度的要求。
　　 3.設(shè)計(jì)基于ARM和FPGA的硬件電路,制作電路板,完成系統(tǒng)調(diào)試,制作樣機(jī)。
　　 4.編寫(xiě)