多通道光電振測儀振動信號處理系統(tǒng)研制.pdf

1、機械設備的使用是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的標志之一。而隨著工業(yè)技術越來越發(fā)達，大型、精密、綜合性、自動化、重載化、系統(tǒng)化旋轉機械設備的使用正越來越頻繁。正因為如此，設備不可避免會出現(xiàn)各種各樣的故障，以致失去了預定的功能，甚至造成災難性后果。美空軍對產(chǎn)品故障調查表明，振動引起的故障占27％，在工業(yè)生產(chǎn)中振動所帶來的危害不容忽視。為了保證旋轉機械設備的正常運行，及時準確地對機械設備的各種異常或故障狀態(tài)做出診斷，預防甚至消除故障，顯得越來越重要。

2、　　本文針對振動源振動的復雜性，設計研發(fā)了一套專門用于光纖張力篩選機振動導輪檢測的多通道光電振測儀振動信號處理系統(tǒng)，將多種時域、頻域信號處理方法運用其中。本文的主要研究成果如下：
　?。?）開發(fā)了一套多通道光電振動監(jiān)控系統(tǒng)
　　本課題設計了硬件信號采集模塊、USB數(shù)據(jù)通信模塊、上位機軟件、以及信號時域、頻域分析模塊，實現(xiàn)旋轉振動源的振動信號分析從采集到傳輸?shù)教幚淼綉玫耐暾到y(tǒng)。
　　（2）開發(fā)基于USB2.0的高速傳

3、輸模塊
　　對于下層采集及數(shù)字化模塊采集到的信號信息，通過USB2.0接口協(xié)議高速、準確的傳輸?shù)缴蠈榆浖到y(tǒng)中，側重在固件程序、驅動程序、應用程序的設計。
　?。?）上層軟件的設計及實現(xiàn)
　　主要是系統(tǒng)軟件開發(fā)原則及功能需求分析，并在此基礎上，基于Visual Studio2013和Qt5.1進行易用性軟件界面及軟件功能模塊的一一設計及實現(xiàn)。
　?。?）重點研究設計數(shù)字信號預處理算法、時域處理算法及頻域處理算法<

4、br>　　預處理算法下，對比分析了預濾波、零均值化、錯點剔除、趨勢項消除等幾種常用的信號預處理流程，并最終采用除錯點剔除以外的另外三種預處理方法，保證信號的有效性；時域算法下，采用及對比多種原函數(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)，在此基礎上進行整體機械運行情況的監(jiān)控；頻域算法下采用及對比了FFT、Zoom-FFT、自適應處理算法，在