基于ARM的振動(dòng)時(shí)效系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、隨著機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展，振動(dòng)時(shí)效技術(shù)越來越被廣泛應(yīng)用起來。它來源于當(dāng)工件加工出來后，其內(nèi)部會(huì)存在一種內(nèi)應(yīng)力，這種內(nèi)應(yīng)力對(duì)工件本身是有害的，它會(huì)使工件發(fā)生塑性變形、降低工件的抗腐蝕性、縮短工件的使用壽命等。振動(dòng)時(shí)效技術(shù)就是一種以振動(dòng)方式來消除工件內(nèi)應(yīng)力的方法。
　　振動(dòng)時(shí)效系統(tǒng)的基本原理是首先通過與工件綁定在一起的激振器來帶動(dòng)工件從靜止開始逐漸加速振動(dòng)，在振動(dòng)的過程中，通過對(duì)工件的振動(dòng)參數(shù)進(jìn)行分析，得到工件的固有頻率和諧振頻率，然后讓

2、激振器帶動(dòng)工件在其固有頻率和諧振頻率位置持續(xù)振動(dòng)數(shù)分鐘，就可以有效的實(shí)現(xiàn)消除或均化內(nèi)應(yīng)力的目的。為了能更有效地實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)，如何快速地尋找到工件的固有頻率和諧振頻率，如何高效地完成系統(tǒng)的復(fù)雜控制就成為研究振動(dòng)時(shí)效時(shí)首先要討論的問題。
　　傳統(tǒng)的振動(dòng)時(shí)效設(shè)備有二種。一種是基于單片機(jī)開發(fā)的?；趩纹瑱C(jī)的處理能力及資源的有限性,這種設(shè)備無法實(shí)現(xiàn)一些復(fù)雜的算法與技術(shù),無論是從顯示能力還是處理能力都非常有限，時(shí)效時(shí)間也很長(zhǎng)。另一種振動(dòng)時(shí)效設(shè)

3、備是基于工控機(jī)開發(fā)的,即上位機(jī)采用工控機(jī)進(jìn)行控制處理,下位機(jī)采用單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集。這種振動(dòng)時(shí)效設(shè)備雖然比第一種基于單片機(jī)的振動(dòng)時(shí)效設(shè)備功能要強(qiáng)大,但是卻是以高額的成本以為代價(jià)的。所以以上二種振動(dòng)時(shí)效設(shè)備的缺點(diǎn)都成為阻礙振動(dòng)時(shí)效設(shè)備發(fā)展的因素。本系統(tǒng)采用ARM作為主處理器,有效的避免了傳統(tǒng)振動(dòng)時(shí)效設(shè)備的缺點(diǎn)。ARM處理器比單片機(jī)有較高的處理能力,另外它有非常豐富的片上資源可以供開發(fā)使用,使用戶可以省去很多復(fù)雜的外圍電路。基于ARM處理

4、器的處理能力,本系統(tǒng)不僅可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的算法,而且相對(duì)于基于工控機(jī)的系統(tǒng),大大的降低了開發(fā)成本與占地面積。
　　另外在算法方面,本系統(tǒng)采用了頻譜分析的方法,做為核心的尋找工件固有頻率和諧振頻率方法。正確快速找到工件的固有頻率是開發(fā)一個(gè)實(shí)用與高效的振動(dòng)時(shí)效系統(tǒng)的關(guān)鍵所在。本系統(tǒng)采用快速傅立葉變換做為頻譜分析的主要工具,因?yàn)楦盗⑷~變換可以將信號(hào)從時(shí)域內(nèi)轉(zhuǎn)換成信號(hào)的頻域分析。本系統(tǒng)采用這種頻域掃頻判峰,而沒有采用時(shí)域掃頻判峰,大大減少了振