智能振动监测解析分布式系统的设计与实现

发布时间：2017-06-30 08:04

  本文关键词：智能振动监测解析分布式系统的设计与实现，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：机械设备由动力用驱动进行运转过程中必定会产生振动现象。但机械设备的振动现象会造成多种影响,由于设备或元器件的振动是其主要运行指标且决定着其运行稳定性和寿命,所以对其振动程度进行监测和分析乃至控制具有重要工程意义。 直线开关磁阻电机(Linear Switched Reluctance Motor,LSRM)是由传统的开关磁阻旋转电机(Switched Reluctance Rotational Motor, SRM)演变而来的一种新型直线电机,是磁阻电机与电力电子开关相结合的产物。LSRM具有直线式电机结构,是双凸极可变磁阻电机。由于LSRM能够提供良好的直线驱动力,所以被广泛应用于磁悬浮交通设施、电磁炮、机床工作、升降机、家用电器等领域。因为该设备的广泛应用以及特殊结构形态,所以加强对该设备的振动机理和振动分析的研究具有重要意义。 本文设计并实现了一种能够对振动和噪声进行解析和监控的分布式系统(Distributed System for Analysis and Monitoring,DSAM),即智能振动监测解析分布式系统,这个系统由软件系统、传感器模块、通信总线和一部作为数据中心的主机构成。其中,软件系统分为振动信号采集和监测模块,信号处理分析模块,目标设备状态检测模块,历史数据查询模块和系统参数配置模块。通过系统软件可以实现对采集到的设备振动的监测和解析操作以及对该分布式系统工作方式的配置操作。 该智能振动监测解析分布式系统的主要优点是它具有模块化和可测量性的特点,而且这个系统可用于各种类型的,能够输出模拟或数字信号的传感器,并适用于各种不同性质的信号。同时,它的最终成本明显低于其他可用的商业解决方案。该系统是可重构的,而且能够工作在同步或异步模式下,可对抽样频率进行编程,有8bit或12bit的分辨率和一个15字节的存储缓冲器。系统允许实时采集不同性质的信号,这种实时采集工作需要大量的传感器,因此该系统适用于监测来自直线开关磁阻电机(Linear Switched Reluctance Motor, LSRM)的振动。传感器采集到的数据是对监测对象正常工作状态下发出的的振动或噪声的直观反映,以此可以对直线开关磁阻电机展开全方位的描述分析。这个智能振动监测解析分布式系统能够对实验数据进行采集,以此对系统实验状况展开有效分析,并获得对机械设备模型进行结构调整以降低振动和噪声的有用信息,同时,也可获得承受更大压力的部位和材质的可靠信息从而防止设备疲劳性损伤和故障的发生。在其他方面,智能振动监测解析分布式系统也可以用于电子器件工作环境的监控,设备故障诊断和结构分析和监测等。
【关键词】：分布式系统 智能传感器 振动监测解析 直线开关磁阻电机
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TH113.1;TP274
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-15
• 1.1 课题背景及研究意义10-11
• 1.2 国内外研究现状11-12
• 1.3 论文章节安排12-13
• 1.4 本章小结13-15
• 第2章 设备振动监测的研究15-20
• 2.1 振动监测技术研究15-17
• 2.1.1 振动监测的原理15-16
• 2.1.2 运用传感器进行振动监测16-17
• 2.2 直线开关磁阻电机简介17-19
• 2.3 本章小结19-20
• 第3章 振动监测数据融合与分析20-26
• 3.1 多传感器数据融合技术的研究20-22
• 3.1.1 多传感器数据融合的基本概念20-21
• 3.1.2 数据融合的结构和分层模型21-22
• 3.2 振动信号离散傅立叶变换研究22-24
• 3.2.1 信号频域分析原理22-23
• 3.2.2 振动信号的离散傅立叶变换方法23-24
• 3.3 本章小结24-26
• 第4章 智能振动监测解析分布式系统的设计与实现26-48
• 4.1 系统总体结构26-27
• 4.2 智能传感器模块体系结构27-29
• 4.3 系统软件设计与实现29-43
• 4.3.1 软件系统功能需求概述29-31
• 4.3.2 软件系统总体设计31-33
• 4.3.3 软件系统的实现33-43
• 4.4 系统整体运行情况分析43-47
• 4.5 本章小结47-48
• 第5章 总结与展望48-50
• 5.1 工作总结48-49
• 5.2 展望49-50
• 参考文献50-52
• 作者简介及在学期间所取得的科研成果52-55
• 致谢55

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 梁得亮;隋宏亮;杜锦华;钟守平;;直线开关磁阻电机的波浪发电系统建模[J];电机与控制学报;2010年10期

2 潘剑飞;邹宇;曹广忠;秦斌;;一种直线开关磁阻电机发电研究[J];电机与控制学报;2013年02期

3 李俊卿,李和明;开关磁阻电机发展综述[J];华北电力大学学报;2002年01期

4 刘少克,尹力明,刘峰;直接驱动用开关磁阻式直线电机[J];机车电传动;1997年02期

5 高建超;郝丽娜;李允公;郭海豹;侯新宇;;基于VC++的无线传感器振动信号采集与处理系统开发[J];机床与液压;2012年09期

6 范江洋;;直线开关磁阻电机控制策略仿真研究[J];电工电气;2012年02期

7 秦啸,韩宗芬,庞丽萍;基于异构分布式系统的实时容错调度算法[J];计算机学报;2002年01期

8 罗威;阳富民;庞丽萍;涂刚;;异构分布式系统中实时周期任务的容错调度算法[J];计算机学报;2007年10期

9 马平;吕锋;杜海莲;王瑞;牛成林;;多传感器信息融合基本原理及应用[J];控制工程;2006年01期

10 冯萍慧;连一峰;戴英侠;鲍旭华;;基于可靠性理论的分布式系统脆弱性模型[J];软件学报;2006年07期

中国博士学位论文全文数据库 前2条

1 杨艳;无轴承开关磁阻电机振动分析与抑制的基础研究[D];南京航空航天大学;2010年

2 仲元昌;基于智能传感器阵列的大型风洞机组振动监测研究[D];重庆大学;2011年

  本文关键词：智能振动监测解析分布式系统的设计与实现，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：501134