基于多重重叠功率谱的振动测试系统研究

发布时间：2017-08-15 23:03

  本文关键词：基于多重重叠功率谱的振动测试系统研究

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【摘要】：本文基于河南工业大学与南方宇航高精传动公司联合开发的某试车试验台项目的子项目即某试车台控制与测试系统研究。该试车台主要用于被试件出厂前的磨合运转、出厂交付试验、性能和持久试验等。被试件属于高速旋转机械,一般可达5万到7万r/min,在投入使用前,必须经过一定时间的试验检验,合格后才能投入使用。由于被试件需要在很短的时间内达到较高的转速,因而对这段升降速时间内监测的实时性要求非常高。被试件的试验要求较高,尤其对试车过程中偶发事件产生的宽频信号的捕捉要求非常高。由于加速度传感器对比较符合测试环境要求,故而在实际监测中需要将加速度信号进行积分得出速度信号和位移信号。而在实际应用中,由于航空试验台感兴趣的高频部分积分效果不很理想,出现较大偏差,故而需要针对该部分进一步优化。针对以上问题,本文的主要研究内容如下:1.分析了频率分辨率的原理,并与虚拟仪器软件相结合,用比较简单的方法解决了实时频谱上的栅栏效应,取得良好的频谱实时观测效果。2.提出了一种基于相对取较大的多重重叠新算法,从理论和试验角度验证了该算法的先进性,并将该算法结合到振动测试系统中,大幅度提高了宽频信号的捕捉能力。3.比较时域积分和频域积分的优劣。在实际应用中,频域积分可以很好地得到高频部分感兴趣的频率成分的准确的结果。相比较时域积分,在本试车台振动测试分析处理中,基于LabVIEW的频域积分更加适用。本文在某试车台控制与测试系统研究的基础上,提出了基于相对取较大的多重重叠功率谱分析方法,解决加窗对宽频脉冲信号抑制的影响;利用频域积分算法提高了高频积分的准确性;并提升了实时监测系统的频谱分辨率。实际应用表明,将基于相对取较大的多重重叠功率谱分析方法应用到本振动测试软件系统中,并进一步优化程序频率分辨率和加速度积分,大大提高了试车台实时监测系统的分析与捕捉能力。
【关键词】：多重重叠功率谱 高频率分辨率 频域积分 振动测试系统
【学位授予单位】：河南工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP274
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 绪论10-17
• 1.1 引言10-11
• 1.2 课题研究背景及意义11-12
• 1.2.1 课题研究背景11-12
• 1.2.2 课题研究意义12
• 1.3 国内外研究现状12-15
• 1.3.1 测试系统国内外研究现状12-13
• 1.3.2 多重重叠算法国内外研究现状13-14
• 1.3.3 频率分辨率国内外研究现状14-15
• 1.3.4 振动加速度信号积分算法国内外研究现状15
• 1.4 课题研究内容及目标15-17
• 第二章 基础理论研究17-28
• 2.1 振动测试系统研究17-19
• 2.2 多重重叠技术研究19-24
• 2.2.1 多重重叠处理信号原理20-23
• 2.2.2 多重重叠处理信号的算法研究23-24
• 2.3 提高频率分辨率方法研究24-25
• 2.4 动态信号积分方法研究25-28
• 2.4.1 时域积分分析26-27
• 2.4.2 频域积分分析27-28
• 第三章 基于相对取较大值的多重重叠技术研究28-42
• 3.1 基于相对取较大值的多重重叠技术28-29
• 3.2 多重重叠技术软件实现29-34
• 3.3 多重重叠技术模拟效果比对分析34-37
• 3.4 多重重叠技术实际效果比对分析37-42
• 第四章 实时高频率分辨率频谱设计42-46
• 4.1 实时高频率分辨率频谱原理42
• 4.2 实时高频率分辨率频谱实现42-44
• 4.3 实时高频率分辨率频谱的实际效果44-46
• 第五章 基于LabVIEW的频域积分研究46-51
• 5.1 基于LabVIEW的频域积分原理46
• 5.2 基于LabVIEW的频域积分软件实现46-48
• 5.3 基于LabVIEW的频域积分效果48-51
• 第六章 振动测试软硬件系统优化研究51-59
• 6.1 振动测试系统硬件51-52
• 6.2 振动测试系统软件优化研究52-59
• 6.2.1 软件人机交互界面53-54
• 6.2.2 软件主要功能的实现54-57
• 6.2.3 振动测试系统软件优化效果57-59
• 结论与展望59-60
• 参考文献60-65
• 致谢65-67
• 作者简介、攻读硕士学位期间取得的学术成果67

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 刘自然;朱亚娜;颜丙生;王律强;熊伟;;基于实时高频率分辨率的附件机匣振动测试系统[J];组合机床与自动化加工技术;2015年08期

2 王栋;丁雪娟;;基于自动搜峰瞬时频率估计的自适应多阶比分析技术研究[J];振动与冲击;2015年18期

3 李红刚;张素萍;;基于单片机和LabVIEW的多路数据采集系统设计[J];国外电子测量技术;2014年04期

4 丁玲;丁同超;杨洪波;贾宏光;;高精密实验室的振动测试系统[J];仪表技术与传感器;2013年11期

5 刘自然;甄守乐;颜丙生;余玉西;何园园;;基于TDMS的海量振动数据快速存储和查询虚拟系统[J];组合机床与自动化加工技术;2013年09期

6 赵肖肖;朱宁;黄黎平;;基于ARIMA模型的时间序列建模算法和实证分析[J];桂林电子科技大学学报;2012年05期

7 张银蒲;孙茂松;窦桂华;;基于FFT的扩频通信系统抗干扰技术研究[J];唐山学院学报;2012年03期

8 戴庆辉;唐猛;;基于虚拟仪器与傅氏变换的振动位移测量修正方法[J];煤矿机械;2012年05期

9 方新磊;郝伟;陈宏;;基于频域滤波的加速度信号处理[J];仪表技术与传感器;2012年04期

10 白娟;张天骐;余熙;王玉娥;;窄带干扰环境下直扩信号伪码周期估计[J];计算机仿真;2012年02期

中国硕士学位论文全文数据库 前7条

1 陈川;基于LabVIEW的轮轨模拟试验机高速数据采集系统的设计与研究[D];西南交通大学;2015年

2 刘欣;基于SOPC和LabVIEW的多路数据采集系统的设计与研究[D];兰州交通大学;2014年

3 赵鑫;振动测试系统软硬件研发[D];重庆大学;2014年

4 周英杰;加速度测试积分位移算法及其应用研究[D];重庆大学;2013年

5 王力;基于LabVIEW的高速数据采集系统的软硬件设计[D];南京理工大学;2013年

6 朱丽雅;非线性不确定系统的自适应神经网络控制[D];南京信息工程大学;2008年

7 白永明;激光多普勒面内振动测试系统的研发[D];南京航空航天大学;2007年

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本文编号：680279