基于嵌入式开发的动平衡测试系统的设计与研究

发布时间：2024-06-29 23:10

　　随着科学技术的发展,旋转机械已经越来越多的应用于我们的日常生活中,因此转子的动平衡研究在生产实践中占有重要的地位,越来越多的领域涉及到转子的动平衡问题,与此相关课题这些年成为研究的热门方向。相比以前,人们生活节奏和工作效率加快很多,人们为了在工作中保持高效率,对设备的要求也在不断提高,因此需要一种数据处理速度快、运算精度高、携带方便的动平衡测试系统,科研人员对测试系统也在进行不断地改进。在转子动平衡技术领域中,动平衡测试技术的提高,可以推动科技的进步,使我国在动平衡技术领域处于较高水平,而且可以给企业创造更多的经济效益,具有重大的实用价值和科学研究价值。本论文从转子不平衡产生的机理入手,对得到的不平衡振动信号成分进行分析,深入研究不平衡振动信号产生的根本原因,并对不平衡振动的类型分类,得到基频信号与不平衡量之间的联系。动平衡技术是一个包含传感器技术、测试技术、计算机控制技术、数字信号处理技术等多学科交叉的复杂问题,实现高精度动平衡检测的关键是设计有效的信号处理算法,精确提取不平衡信号,并进行不平衡量信号分析,得到信号的特征参数。本论文以动平衡系统为中心,从动平衡原理出发,研究了测试过程...

【文章页数】：96 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 课题的研究背景和意义
    1.2 动平衡技术概述
    1.3 平衡技术的发展
    1.4 转子动平衡技术的研究现状
    1.5 论文研究的内容及结构安排
第2章 动平衡基础
    2.1 转子平衡概念
    2.2 动平衡原理
    2.3 动平衡力学原理及其分类
    2.4 传感器技术
    2.5 动平衡技术
        2.5.1 动平衡测试技术
        2.5.2 不平衡振动信号的成分分析
        2.5.3 不平衡机的数字滤波技术
    2.6 基频信号幅值和相位的提取算法
        2.6.1 傅里叶变换
        2.6.2 最小二乘法
    2.7 本章小结
第3章 基于经验模态分解的信号处理方法研究
    3.1 时频分析方法概述
    3.2 经验模态分解概述
        3.2.1 经验模态分解的优势
        3.2.2 经验模态分解存在的的问题
    3.3 经验模态分解的基本理论
        3.3.1 瞬时频率
        3.3.2 特征模态函数
    3.4 经验模态分解过程
    3.5 希尔伯特谱分析
    3.6 仿真分析
    3.7 本章小结
第4章 动平衡测试系统设计
    4.1 系统功能描述
    4.2 系统设计要求
    4.3 动平衡测试系统组成模块及分析
    4.4 系统核心硬件
        4.4.1 Cortex-M4处理器特性
        4.4.2 Kinetis系列微控制器概述
    4.5 动平衡系统设计
    4.6 嵌入式软件开发
        4.6.1 IAR环境介绍
        4.6.2 IAR工程文件组织
        4.6.3 相关文件的初始化
    4.7 本章小结
第5章 系统功能的实现
    5.1 系统设计流程
    5.2 动平衡测试系统设计原理
    5.3 系统设计
        5.3.1 硬件系统设计
        5.3.2 软件系统设计
    5.4 动平衡测试系统
    5.5 动平衡实验
        5.5.1 搭建开发环境
        5.5.2 转速测量
        5.5.3 动平衡实验
    5.6 实验结果分析
    5.7 误差分析
    5.8 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 本文工作总结
    6.2 进一步研究展望
参考文献
导师、作者简介及作者取得的科研成果
致谢



本文编号：3998031