自混合干涉振动参数测量算法研究
发布时间：2021-10-19 12:57
激光自混合干涉效应自上世纪八十年代被发现以来,作为一种新型传感原理,逐渐被应用于机械量、几何量、材料参数、激光器参数等物理量的测量。尤其近几年,国内外越来越多的科研投入到激光自混合干涉传感测量系统的研究中,在测量算法设计、测量系统硬件结构设计以及应用等方面都取得了丰硕的研究成果。振动和位移测量是激光自混合干涉测量系统的经典应用,目前已有大量的研究成果,也出现了一些被普遍认可的测量算法,但这些算法在理论模型、分辨力、精度等方面都还存在很多改进空间。本文针对激光自混合干涉微振动测量系统中自混合干涉信号的滤波算法、振动频率的测量算法以及振动轨迹重构的测量算法进行了研究,主要工作包括以下三个方面:在激光自混合干涉测量系统中,由于测量对象的变化、被测参数的变化以及测量环境的不同,使得自混合干涉信号呈现不同特性,这就要求滤波器在信号变化时能自动调整滤波参数以达到最佳滤波效果。本文首先针对自混合干涉信号这一特点,并考虑易于硬件实现,设计了一种自适应滤波器。其次,对于振动频率的测量算法进行了研究,设计了两种算法简单、实时性好、易硬件实现的频率测量算法。第一种方法本文称之为特征点法,通过对自混合干涉信号...
【文章来源】：郑州大学河南省 211工程院校
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 激光自混合干涉传感测量研究现状
1.2.1 激光自混合干涉传感测量国内外主要研究单位及成果
1.2.2 激光自混合干涉位移/振动测量系统概述
1.2.3 激光自混合干涉位移/振动测量算法概述
1.3 论文主要研究内容和章节安排
2 激光自混合干涉振动测量系统概述
2.1 激光自混合干涉模型
2.1.1 激光自混合干涉物理模型
2.1.2 激光自混合干涉数学模型
2.2 激光自混合干涉系统特性分析
2.2.1 参数C对干涉信号的影响分析
2.2.2 LEF参数对干涉信号的影响分析
2.3 激光自混合干涉振动测量原理
2.3.1 条纹计数法原理分析
2.3.2 相位提取法原理分析
2.4 激光自混合干涉振动测量实验系统
2.5 本章小结
3 激光自混合干涉信号的自适应滤波
3.1 自混合干涉信号中的噪声
3.2 自适应滤波器的选择
3.3 自混合干涉信号的自适应滤波器设计
3.3.1 单通道自适应滤波器结构
3.3.2 滤波器算法设计
3.3.3 自混合干涉信号的自适应滤波仿真
3.4 本章小结
4 振动频率的特征点测量算法研究
4.1 自混合干涉信号中的特征点
4.2 测量算法设计
4.3 算法仿真
4.4 算法实验验证
4.5 本章小结
5 振动频率的自相关测量法研究
5.1 自相关法原理
5.2 自相关测量算法设计
5.3 自相关算法仿真与实验验证
5.3.1 自相关算法仿真验证
5.3.2 自相关算法的实验验证
5.4 本章小结
6 振动轨迹重构算法研究
6.1 测量算法总体框图
6.2 测量算法的设计
6.2.1 适度光反馈条件下干涉信号相位特性分析
6.2.2 适度光反馈条件下干涉信号极值点与极值斜率比
6.2.3 运动方向判断与运动方向函数
6.2.4 位移变化量与分辨力关系
6.2.5 数据字典表的构造及运动轨迹重构
6.3 测量算法的验证
6.4 本章小结
7 总结与展望
7.1 总结
7.2 展望
参考文献
个人简历及成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于激光自混合干涉法的微振动测量[J]. 罗会甫,王扬红,朱炜,陈强华,吴欢,马斌武,赵振峰. 北京理工大学学报. 2017(06)
[2]基于激光自混合干涉技术的管道测距系统[J]. 高丙坤,伍迪. 油气田地面工程. 2017(02)
[3]基于激光自混合传感器的齿轮局部故障振动信号分析[J]. 姜春雷,韩加明. 光学技术. 2016(04)
[4]激光自混合干涉角度测量参数优化及旋转方向判别[J]. 钟金钢,梁智强,李仕萍. 光学精密工程. 2016(05)
[5]基于经验模态分解的自混合干涉相位提取方法研究[J]. 张玉燕,周航,闫美素. 物理学报. 2015(05)
[6]基于条纹丢失补偿的自混合干涉位移测量算法[J]. 叶会英,朱君瑶,王珍雪. 郑州大学学报(工学版). 2014(06)
[7]基于激光自混合效应的加速度传感器[J]. 杨颖,李醒飞,李洪宇,王错,寇科. 光学学报. 2013(02)
[8]掺铒光纤激光器自混合理论与微振动位移测量[J]. 潘以锴,马力,韩道福,戚小平,俞迪. 南昌大学学报(理科版). 2012(02)
[9]基于激光自混合干涉效应的悬臂梁振动特性[J]. 吕亮,黄样,俞本立. 中国激光. 2012(02)
[10]边发射半导体激光器自混合测速仪研究[J]. 吕亮,戴绩俊,朱军,甄胜来,郝文良,俞本利. 量子电子学报. 2010(05)
硕士论文
[1]基于自混合干涉技术的减速电机故障诊断[D]. 周旭明.东北石油大学 2017
[2]光反馈自混合干涉位移实时跟踪测量算法的研究[D]. 郭冬冬.郑州大学 2017
[3]弱光反馈自混合干涉高精度振动测量算法设计[D]. 孙学群.郑州大学 2017
[4]基于特殊外腔结构自混合干涉理论的研究及实验观察[D]. 张雨.南京信息工程大学 2016
[5]聚焦激光束自混合干涉现象及在角度测量中的应用[D]. 郭扬.暨南大学 2015
[6]电接触构件微振动的检测与损伤识别研究[D]. 周航.燕山大学 2015
[7]基于激光自混合干涉的微振动测量研究[D]. 王路.厦门大学 2014
[8]双向闭环激光混沌保密通信研究[D]. 申翠丽.郑州大学 2013
[9]光纤激光器自混合散斑实时速度传感技术研究[D]. 段啊丽.南昌大学 2012
[10]基于相位展开原理的自混合干涉位移测量技术的研究[D]. 郑明月.燕山大学 2012
本文编号：3444913
【文章来源】：郑州大学河南省 211工程院校
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 激光自混合干涉传感测量研究现状
1.2.1 激光自混合干涉传感测量国内外主要研究单位及成果
1.2.2 激光自混合干涉位移/振动测量系统概述
1.2.3 激光自混合干涉位移/振动测量算法概述
1.3 论文主要研究内容和章节安排
2 激光自混合干涉振动测量系统概述
2.1 激光自混合干涉模型
2.1.1 激光自混合干涉物理模型
2.1.2 激光自混合干涉数学模型
2.2 激光自混合干涉系统特性分析
2.2.1 参数C对干涉信号的影响分析
2.2.2 LEF参数对干涉信号的影响分析
2.3 激光自混合干涉振动测量原理
2.3.1 条纹计数法原理分析
2.3.2 相位提取法原理分析
2.4 激光自混合干涉振动测量实验系统
2.5 本章小结
3 激光自混合干涉信号的自适应滤波
3.1 自混合干涉信号中的噪声
3.2 自适应滤波器的选择
3.3 自混合干涉信号的自适应滤波器设计
3.3.1 单通道自适应滤波器结构
3.3.2 滤波器算法设计
3.3.3 自混合干涉信号的自适应滤波仿真
3.4 本章小结
4 振动频率的特征点测量算法研究
4.1 自混合干涉信号中的特征点
4.2 测量算法设计
4.3 算法仿真
4.4 算法实验验证
4.5 本章小结
5 振动频率的自相关测量法研究
5.1 自相关法原理
5.2 自相关测量算法设计
5.3 自相关算法仿真与实验验证
5.3.1 自相关算法仿真验证
5.3.2 自相关算法的实验验证
5.4 本章小结
6 振动轨迹重构算法研究
6.1 测量算法总体框图
6.2 测量算法的设计
6.2.1 适度光反馈条件下干涉信号相位特性分析
6.2.2 适度光反馈条件下干涉信号极值点与极值斜率比
6.2.3 运动方向判断与运动方向函数
6.2.4 位移变化量与分辨力关系
6.2.5 数据字典表的构造及运动轨迹重构
6.3 测量算法的验证
6.4 本章小结
7 总结与展望
7.1 总结
7.2 展望
参考文献
个人简历及成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于激光自混合干涉法的微振动测量[J]. 罗会甫,王扬红,朱炜,陈强华,吴欢,马斌武,赵振峰. 北京理工大学学报. 2017(06)
[2]基于激光自混合干涉技术的管道测距系统[J]. 高丙坤,伍迪. 油气田地面工程. 2017(02)
[3]基于激光自混合传感器的齿轮局部故障振动信号分析[J]. 姜春雷,韩加明. 光学技术. 2016(04)
[4]激光自混合干涉角度测量参数优化及旋转方向判别[J]. 钟金钢,梁智强,李仕萍. 光学精密工程. 2016(05)
[5]基于经验模态分解的自混合干涉相位提取方法研究[J]. 张玉燕,周航,闫美素. 物理学报. 2015(05)
[6]基于条纹丢失补偿的自混合干涉位移测量算法[J]. 叶会英,朱君瑶,王珍雪. 郑州大学学报(工学版). 2014(06)
[7]基于激光自混合效应的加速度传感器[J]. 杨颖,李醒飞,李洪宇,王错,寇科. 光学学报. 2013(02)
[8]掺铒光纤激光器自混合理论与微振动位移测量[J]. 潘以锴,马力,韩道福,戚小平,俞迪. 南昌大学学报(理科版). 2012(02)
[9]基于激光自混合干涉效应的悬臂梁振动特性[J]. 吕亮,黄样,俞本立. 中国激光. 2012(02)
[10]边发射半导体激光器自混合测速仪研究[J]. 吕亮,戴绩俊,朱军,甄胜来,郝文良,俞本利. 量子电子学报. 2010(05)
硕士论文
[1]基于自混合干涉技术的减速电机故障诊断[D]. 周旭明.东北石油大学 2017
[2]光反馈自混合干涉位移实时跟踪测量算法的研究[D]. 郭冬冬.郑州大学 2017
[3]弱光反馈自混合干涉高精度振动测量算法设计[D]. 孙学群.郑州大学 2017
[4]基于特殊外腔结构自混合干涉理论的研究及实验观察[D]. 张雨.南京信息工程大学 2016
[5]聚焦激光束自混合干涉现象及在角度测量中的应用[D]. 郭扬.暨南大学 2015
[6]电接触构件微振动的检测与损伤识别研究[D]. 周航.燕山大学 2015
[7]基于激光自混合干涉的微振动测量研究[D]. 王路.厦门大学 2014
[8]双向闭环激光混沌保密通信研究[D]. 申翠丽.郑州大学 2013
[9]光纤激光器自混合散斑实时速度传感技术研究[D]. 段啊丽.南昌大学 2012
[10]基于相位展开原理的自混合干涉位移测量技术的研究[D]. 郑明月.燕山大学 2012
本文编号：3444913
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianzigongchenglunwen/3444913.html
