基于无线WiFi的振动测试系统设计
发布时间：2021-12-22 12:15
振动特性作为装甲特种车辆行动系统结构部件健康状况评估的重要指标之一,准确测试该参量能够为机械运转质量评估提供有效的科学依据。行动系统的特点之一是运动性,其测试部位多为旋转或往复的运动部件。传统的布线测试法往往需大量的线缆与复杂的测试设备,这样不仅会影响测试效果,而且也会增加测试成本。相比之下,存储测试法非引线的设计可以有效克服线缆布设问题,但是在行动系统狭小紧凑的测试环境中,其测试装置工作触发和数据回收相对困难,因此该方法的应用也存在一定的局限性。无线存储测试法虽然可以解决上述问题,但市场上成熟的无线外设模块体积与机械结构无法控制,故难以适应一些车辆振动测试特殊的应用场合。本课题针对以上测试方法存在的不足,并结合装甲特种车辆振动测试对实时传输、数据可靠性以及测试效率的需求,开发设计了一种基于无线WiFi技术的车辆振动测试系统,具体工作阐述如下:首先,根据装甲特种车辆行动系统振动测试需求以及主流无线通讯方式特点,经分析对比选取了WiFi作为该系统的通讯方式。在此基础上,设计并评估了两种总体系统架构方案,最终选用了体积较小、功耗较低的MCU+FLASH架构设计。同时针对测试功能需求进行主控...
【文章来源】：中北大学山西省
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
行动系统结构图
中北大学学位论文2振动作为行动系统测试中一个重要的性能指标，可以在某种程度上反映该系统中机构的运行情况，并且可作为机械运转质量评估的依据[5,6]。通过对该系统进行振动测试与分析，可以计算被测机械结构的固有频率、振型和阻尼比等参数[7]，这对优化行动系统机械结构和减振设计有重要参考价值[8]。并且对加快装甲特种车辆的研制，节约研制成本具有重要的意义。在装甲特种车辆行动系统的振动测试中，常用的测试方法主要包括布线测试法[9-11]和存储测试法[12]，其相应仪器与测试方式分别如图1-2和1-3所示。其中，布线测试法虽然可以满足简单环境下的机械部件振动状态测试需求，但是其线缆连接交错繁杂，会出现测试装置安装和拆卸困难等问题，并且在旋转运动、往复运动等部件测试中，线缆周期性摆动在一定程度上也会影响数据的准确性。存储测试法非引线的特点虽然弥补了布线测试在运动部件中应用的不足，但是在行动系统狭小紧凑的测试空间中，其相应测试装置安装完成后，工作触发和数据回收都相对困难，并且其数据只能事后回收，无法对被测部件进行实时监测，因此该方法的应用也存在一定的局限性。无线存储测试法虽然可以解决上述问题，但是市场上用于测振的无线外设模块机械结构体积无法控制，并且集成无线射频功能的MCU缺少采集、存储等模块相应的外设驱动。如海凌科公司的HLK-RM04串口转WiFi透传模块，其理想通讯速率为500kbps，工作温度-20~70℃，体积为40mm×29mm×9.5mm；上海测振自动化仪器有限公司2019年7月新出的YD260无线振动传感器（如图1-4所示），该产品数据存储空间为128kbyte，通讯速率为3.5kb/s，体积为160mm×120mm×35mm。上述指标中某些性能参数无法满足车辆测振的需求标准。因此，直接选用商用无线模块难以适应一些车辆?
中北大学学位论文3图1-3存储测试记录仪Figure1-3Storagetestrecorder图1-4无线振动传感器Figure1-4Wirelessvibrationsensor综上所述，针对目前装甲特种车辆振动测试存在的缺陷与不足，并结合车辆振动测试对实时传输、数据可靠性以及测试效率的需求。本课题拟在动态存储测试技术的基础上，结合无线WiFi通讯技术，开发研制一种基于无线WiFi的车辆振动测试系统。该系统拟利用WiFi通讯技术实现数据实时传输、历史回放等功能。这样可以大幅减轻现场测试人员的工作量、提高测试效率、降低测试成本，在一定程度上将极大改善传统测试在应用中的局限性。1.2国内外发展及研究现状振动是造成装甲特种车辆行动系统精密机械结构出现疲劳破坏的重要因素之一，对其进行测试，可以在某种程度上反映出该机械的运行状态和结构损伤信息[13,14]，对设计
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于试验测试的履带车辆行星变速机构振动特性分析[J]. 张强,李洪武,程燕,张玉东. 兵工学报. 2019(06)
[2]嵌入式系统大容量NAND Flash存储器分区管理设计[J]. 李远哲,贺海文,万丽,李妍,赵峰. 计算机测量与控制. 2019(02)
[3]基于蓝牙的可穿戴式脉搏波形采集系统设计[J]. 杨应鹏,陈晓. 激光杂志. 2018(06)
[4]浅析射频识别技术[J]. 陆锌渤. 中国新通信. 2018(01)
[5]RFID射频识别技术特点分析及发展趋势展望[J]. 张婷婷. 数码世界. 2017(12)
[6]基于混合总线的装甲车辆实车综合测试系统设计[J]. 杨诚,宋萍,彭文家,金昊龙,潘志强. 吉林大学学报(工学版). 2018(01)
[7]履带车辆振动噪声特性及其控制技术研究现状[J]. 李辉,孙国华,李斌,马卫东,孙志勇,杜华太. 机电产品开发与创新. 2017(03)
[8]振动测试在汽车零部件检测中的应用研究[J]. 何毅波,汤华飞,蔡仁宁,高光雷,罗堃. 企业科技与发展. 2017(03)
[9]坦克装甲车辆对试验测试技术的需求[J]. 毛明,李振平,邓高寿,范凤明. 计算机测量与控制. 2016(03)
[10]高机动履带车辆行驶系统中的5个科学技术问题[J]. 毛明,张亚峰,杜甫,陈轶杰. 兵工学报. 2015(08)
硕士论文
[1]基于WiFi的室内环境监测系统设计[D]. 张恒.安徽大学 2019
[2]基于虚拟磁盘技术的测控数据传输系统的研究[D]. 李爱佳.中北大学 2018
[3]履带式车辆主动轮信息获取技术研究[D]. 杨冀豫.中北大学 2018
[4]分布式光纤传感车辆振动识别及车速算法研究[D]. 叶彬.浙江大学 2018
[5]基于物联网的智能家居环境检测[D]. 张锐英.安徽理工大学 2017
[6]履带车辆多体动力学建模仿真与履带横向振动特性分析[D]. 蔡芷兰.北京理工大学 2017
[7]基于低功耗蓝牙的语音传输系统的设计与实现[D]. 朱世林.东南大学 2017
[8]低功耗的机器人无线手持控制器的研究与开发[D]. 孙红芹.天津工业大学 2017
[9]现场总线PROFIBUS-DP和WiFi集成网关研究与设计[D]. 张太杰.华东交通大学 2016
[10]某越野车平顺性分析及优化设计[D]. 杨文钊.昆明理工大学 2016
本文编号：3546369
【文章来源】：中北大学山西省
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
行动系统结构图
中北大学学位论文2振动作为行动系统测试中一个重要的性能指标，可以在某种程度上反映该系统中机构的运行情况，并且可作为机械运转质量评估的依据[5,6]。通过对该系统进行振动测试与分析，可以计算被测机械结构的固有频率、振型和阻尼比等参数[7]，这对优化行动系统机械结构和减振设计有重要参考价值[8]。并且对加快装甲特种车辆的研制，节约研制成本具有重要的意义。在装甲特种车辆行动系统的振动测试中，常用的测试方法主要包括布线测试法[9-11]和存储测试法[12]，其相应仪器与测试方式分别如图1-2和1-3所示。其中，布线测试法虽然可以满足简单环境下的机械部件振动状态测试需求，但是其线缆连接交错繁杂，会出现测试装置安装和拆卸困难等问题，并且在旋转运动、往复运动等部件测试中，线缆周期性摆动在一定程度上也会影响数据的准确性。存储测试法非引线的特点虽然弥补了布线测试在运动部件中应用的不足，但是在行动系统狭小紧凑的测试空间中，其相应测试装置安装完成后，工作触发和数据回收都相对困难，并且其数据只能事后回收，无法对被测部件进行实时监测，因此该方法的应用也存在一定的局限性。无线存储测试法虽然可以解决上述问题，但是市场上用于测振的无线外设模块机械结构体积无法控制，并且集成无线射频功能的MCU缺少采集、存储等模块相应的外设驱动。如海凌科公司的HLK-RM04串口转WiFi透传模块，其理想通讯速率为500kbps，工作温度-20~70℃，体积为40mm×29mm×9.5mm；上海测振自动化仪器有限公司2019年7月新出的YD260无线振动传感器（如图1-4所示），该产品数据存储空间为128kbyte，通讯速率为3.5kb/s，体积为160mm×120mm×35mm。上述指标中某些性能参数无法满足车辆测振的需求标准。因此，直接选用商用无线模块难以适应一些车辆?
中北大学学位论文3图1-3存储测试记录仪Figure1-3Storagetestrecorder图1-4无线振动传感器Figure1-4Wirelessvibrationsensor综上所述，针对目前装甲特种车辆振动测试存在的缺陷与不足，并结合车辆振动测试对实时传输、数据可靠性以及测试效率的需求。本课题拟在动态存储测试技术的基础上，结合无线WiFi通讯技术，开发研制一种基于无线WiFi的车辆振动测试系统。该系统拟利用WiFi通讯技术实现数据实时传输、历史回放等功能。这样可以大幅减轻现场测试人员的工作量、提高测试效率、降低测试成本，在一定程度上将极大改善传统测试在应用中的局限性。1.2国内外发展及研究现状振动是造成装甲特种车辆行动系统精密机械结构出现疲劳破坏的重要因素之一，对其进行测试，可以在某种程度上反映出该机械的运行状态和结构损伤信息[13,14]，对设计
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于试验测试的履带车辆行星变速机构振动特性分析[J]. 张强,李洪武,程燕,张玉东. 兵工学报. 2019(06)
[2]嵌入式系统大容量NAND Flash存储器分区管理设计[J]. 李远哲,贺海文,万丽,李妍,赵峰. 计算机测量与控制. 2019(02)
[3]基于蓝牙的可穿戴式脉搏波形采集系统设计[J]. 杨应鹏,陈晓. 激光杂志. 2018(06)
[4]浅析射频识别技术[J]. 陆锌渤. 中国新通信. 2018(01)
[5]RFID射频识别技术特点分析及发展趋势展望[J]. 张婷婷. 数码世界. 2017(12)
[6]基于混合总线的装甲车辆实车综合测试系统设计[J]. 杨诚,宋萍,彭文家,金昊龙,潘志强. 吉林大学学报(工学版). 2018(01)
[7]履带车辆振动噪声特性及其控制技术研究现状[J]. 李辉,孙国华,李斌,马卫东,孙志勇,杜华太. 机电产品开发与创新. 2017(03)
[8]振动测试在汽车零部件检测中的应用研究[J]. 何毅波,汤华飞,蔡仁宁,高光雷,罗堃. 企业科技与发展. 2017(03)
[9]坦克装甲车辆对试验测试技术的需求[J]. 毛明,李振平,邓高寿,范凤明. 计算机测量与控制. 2016(03)
[10]高机动履带车辆行驶系统中的5个科学技术问题[J]. 毛明,张亚峰,杜甫,陈轶杰. 兵工学报. 2015(08)
硕士论文
[1]基于WiFi的室内环境监测系统设计[D]. 张恒.安徽大学 2019
[2]基于虚拟磁盘技术的测控数据传输系统的研究[D]. 李爱佳.中北大学 2018
[3]履带式车辆主动轮信息获取技术研究[D]. 杨冀豫.中北大学 2018
[4]分布式光纤传感车辆振动识别及车速算法研究[D]. 叶彬.浙江大学 2018
[5]基于物联网的智能家居环境检测[D]. 张锐英.安徽理工大学 2017
[6]履带车辆多体动力学建模仿真与履带横向振动特性分析[D]. 蔡芷兰.北京理工大学 2017
[7]基于低功耗蓝牙的语音传输系统的设计与实现[D]. 朱世林.东南大学 2017
[8]低功耗的机器人无线手持控制器的研究与开发[D]. 孙红芹.天津工业大学 2017
[9]现场总线PROFIBUS-DP和WiFi集成网关研究与设计[D]. 张太杰.华东交通大学 2016
[10]某越野车平顺性分析及优化设计[D]. 杨文钊.昆明理工大学 2016
本文编号：3546369
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