結(jié)構(gòu)振動控制中的數(shù)據(jù)采集與信號處理系統(tǒng).pdf

1、該課題來源于國家自然科學(xué)基金重點項目"土木工程結(jié)構(gòu)振動的智能控制"(50038010).通用串行總線USB是自1980年串口和并口技術(shù)出現(xiàn)以來,最重要的計算機外設(shè)互聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)之一.它追求的是對外設(shè)的高速度和高通用性,USB具有易用、真正的熱插拔、高性能和系統(tǒng)造價低廉等優(yōu)點.數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是計算機與外部世界聯(lián)系的橋梁,是獲取信息的重要途徑.設(shè)計時將USB通訊方式引入數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中,建立基于USB總線的單片機數(shù)據(jù)采集系統(tǒng).上位機采用計算機控制,這

2、不僅使得數(shù)據(jù)采集的質(zhì)量和效率等大為提高,同時也節(jié)省了硬件投資;下位機選用技術(shù)成熟、可靠性高的嵌入式單片機控制A/D轉(zhuǎn)換,利用USB總線實現(xiàn)上位機和下位機之間的數(shù)據(jù)傳輸.隨著計算機技術(shù)的發(fā)展,數(shù)字信號處理技術(shù)得到了越來越廣泛的應(yīng)用,它已成為現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)必不可少的工具.離散傅立葉變換(Discrete Fourier Transform)并非泛指對任意離散信號取傅立葉積分,而是為適應(yīng)計算機作傅立葉變換運算而引入的一個專用名詞,所以DFT是適

3、用于數(shù)字計算機計算的FT.快速傅立葉變換FFT是一種減少DFT計算時間的算法.Matlab語言以矩陣和向量為基本數(shù)據(jù)單位,其矩陣計算能力十分突出,用該語言進行信號的分析與處理設(shè)計效率高,能實現(xiàn)多種信號分析與處理算法,并完成龐大的計算任務(wù).振動信號的分析處理是以數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的硬件為基礎(chǔ),主要由軟件編程實現(xiàn).信號分析系統(tǒng)主要對采集的信號完成時程顯示、功率譜分析和傳遞函數(shù)分析等功能,采用在矩陣運算、數(shù)字信號處理、繪圖等方面功能強大的Matla