测控系统关键技术研究及其在整机检测中的应用

测控系统关键技术研究及其在整机检测中的应用

傅超二[1]2003年在《测控系统关键技术研究及其在整机检测中的应用》文中研究指明本论文通过对以往测控系统硬件构成及软件编写的总结,以及通过对自己从事的两个检测相关的项目——电动自行车整车性能计算机检测系统和车用清洗机检测平台的开发,对测控系统开发中的一些技术进行了研究。 第一章 指出了课题的研究意义,介绍了测控系统及其软件开发的国内外的现状,提出了本课题的研究内容,给出了全文的框架。 第二章 分析了一般测控硬件的结构,并对测控系统中的一些关键技术进行了详细分析,为开发实际的测控系统奠定基础。 第叁章 从整体上介绍了电动自行车整车性能计算机检测系统的硬件构成和软件构成,同时也介绍了车用清洗机检测系统的原理与构成,研究了结构化的分析方法和快速原型开发方法在上述两个检测系统开发中的应用,并且讨论了数据库技术在检测系统中的应用。 第四章 以清洗机检测平台的通讯模块为例,重点分析了串口通讯协议的设计、数据接收和发送缓冲区的设计、FSM与Petri建模技术在通讯中的应用。最后介绍了从多线程的角度实现通讯的结构。 第五章 以清洗机为例介绍了过程控制中测试流程的设计,同时讨论了测试流程的实现,以及对测试过程中的数据处理。

杨晓红[2]2005年在《不平衡量信号的精密谱分析及其在砂轮动平衡测控仪中的应用》文中认为在精密和超精密磨削以及磨削自动化的发展过程中,砂轮在线动平衡是一项不可缺少的关键技术,在生产中有着重要的意义和广阔的应用前景。现有的在线动平衡装置,控制是依据时域振动量峰—峰值,由于干扰、倍频分量和非整倍频分量的存在,时域振动量峰—峰值并非振动真值,因此采用时域峰-峰值最小的控制算法存在原理性误差。现有的机械式动平衡装置采用自动搜索算法或PID控制算法并由单片机(或单板机)实现,运算速度慢、平衡时间长、实时性差、平衡精度低、鲁棒性不佳。本课题研制出一微机控制的机械式在线动平衡测控仪,机械式平衡装置精度稳定,停车或重新启动平衡状态得以维持。本系统以TMS320C240数字信号处理器为核心,用水平安装在砂轮罩上的SZ—5型压电式加速度传感器检测砂轮旋转时的振动,并用精密谱分析方法对砂轮振动不平衡信号进行重构,获得砂轮不平衡量的真值,采用滑模变结构控制算法控制砂轮高速旋转时平衡头内双永磁直流电动机,进而调节双偏心齿圈的重心位置,实现对不平衡量的平衡补偿。该方法与现有方法相比较其特点在于:1.现有方法大多采用振动量的峰—峰值测量,该量含有辅助电机及其它环境振动带来的分量,因而并不完全是砂轮的不平衡量。本系统采用精密谱分析方法对信号进行重构,能获得砂轮不平衡量的真值;2.现有方法大多采用经典的PID控制和最优控制,系统的鲁棒性不好,调节时间不佳,本系统采用的滑模变结构控制方法可有效地解决上述问题。论文提出的基于精密谱分析技术和变结构控制算法的砂轮动平衡装置属国内首例,此外本方法还可用于其他旋转机械动平衡测控类系统中。

张宏滔[3]2002年在《电梯控制系统故障诊断及电梯仿真系统的研究》文中提出随着现代化城市的高速发展,电梯的需求量越来越大,进一步提高电梯可靠性和减少现场调试要求,是电梯控制技术的方向。伴随电梯控制系统的微机化及高性能化而来的便是检测过程的复杂化,对检测人员的专业技术及检测手段的要求也必然相应提高,因此只有需要配备了先进的检测设备,方能较好地保证产品质量和提高生产效率。 针对上述现状,本文以电梯控制系统的整机故障检测为对象,利用工控机,数据采集卡,并结合计算机软件的设计,开发出一套实用的电梯控制器故障检测系统,检测过程实现一定程度的自动化,并具有较好的通用性和可移植性,适用于多种不同类型的微机电梯控制系统。 论文分析了数据采集系统在电梯控制器故障检测中的重要应用。介绍了数据采集系统的一般概念,包括数据采集的意义、任务及基本功能,着重描述了数据采集系统的典型结构。 论文进行了检测系统的实际硬件设计,具体分析了硬件系统中各组成部分的工作原理及实际微机接口电路的设计过程。 进行检测系统的实际软件设计,阐述了系统的测控软件设计的总体设计方案,以及Visual Basic在实时检测系统中的应用,介绍了检测系统中的数字滤波、数据压缩、参数表转化、曲线描绘等软件问题的解决方法。 本文还将人工智能的专家系统的理论运用于电梯控制器的故障检测,具体分析了专家系统在自动测试领域中的应用,以及电梯控制器故障检测专家系统的设计,最后着重描述检测系统的一种机器学习方法。 该系统已在浙江巨人电梯有限公司应用,实际运行结果表明,该系统方便实用,有效地提高了电梯控制器的检测效率。

吴鸿欣[4]2013年在《玉米秸秆收获关键技术与装备研究及数字化仿真分析》文中研究指明玉米秸秆是重要的生物质能资源,与矿物燃料相比,生物质能具有可再生、低污染和二氧化碳零排放等特点;与其它可再生能源相比,具有资源丰富、分布面广和用途广泛等特点。因此,许多国家都在大力发展生物质能技术,世界粮农组织(FAO)预测,到2050年,以生物质能为主的可再生能源将提供全世界60%的电力和40%的燃料。目前我国玉米秸秆的资源化收集利用尚未形成规模,主要有两方面原因:一是玉米摘穗收获期的秸秆含水率高达70%-80%,采用自然状态下晾晒,失水速度慢、干燥时间长,影响即时收获和打捆;二是玉米秸秆坚硬挺实,难于打捆,且打捆后因弹性变形应力作用易产生涨捆现象。本文在国家863计划和国家科技支撑项目的支持下,以实现秸秆规模化收集利用的技术突破为研究目标,针对上述问题展开研究。研究内容分为玉米秸秆收获关键技术研究和秸秆调质玉米收获机整机研制两个方面。主要研究结论及创新点如下:玉米秸秆收获关键技术主要研究秸秆切割技术和秸秆调质(指对玉米秸秆进行挤压、揉搓使其破节、裂皮的处理过程)技术,具体研究了秸秆切割和调质的技术原理和典型机构,开展了秸秆特性、秸秆切割部件以及秸秆调质部件等相关试验研究。首次开发出了玉米秸秆切割调质技术和部件,实现了玉米秸秆破节、裂皮的调质目标。玉米秸秆切割调质部件研究采用了叁维实体造型技术、多体动力学计算机仿真技术和柔性体建模技术。首次建立了玉米秸秆柔性体仿真模型,开展了秸秆弯曲和调质的仿真台架试验,建立了切割调质台数字样机的秸秆柔性体模型仿真研究平台,对秸秆和样机模型进行了刚柔耦合仿真分析,实现了切割、输送、调质工作过程的虚拟再现,得出了秸秆的运动学和动力学参数,验证了仿真研究平台的有效性,为进一步深入研究提供基础和参考。秸秆调质玉米收获机整机研制过程集成了不分行摘穗台、秸秆切割调质台、高效清杂装置、果穗输送和收集装置、自走式全液压动力底盘等多项技术。样机通过田间性能试验测试,在收获果穗的同时,对玉米秸秆进行切割调质处理,使其破节、裂皮,加速秸秆的水分蒸发和减小变形应力,改变了其力学及物理状态,满足了玉米秸秆高密度成捆作业要求,促进了玉米秸秆规模化综合利用。首次实现了玉米摘穗收获技术与秸秆调质铺条技术的联合匹配应用,补充和完善了我国玉米收获技术体系。论文采用数字化设计新技术,探索了农机产品研发的新模式,为缩短农业装备开发周期和降低研制成本提供了技术支持。通过自主创新开发,获得具有完全自主知识产权、适合国情的核心技术和装备,为构建玉米秸秆收集固化成型装备技术体系做出了贡献。

朱群[5]2004年在《数字化中频接收机的设计及其硬件实现》文中研究表明以模拟硬件为基础的航天测控接收设备存在功能单一,可扩展性差,参数调整困难,性能不完善等问题。数字硬件开发和制造技术的飞速发展,信号和数据处理能力的大大提高,促进了航天测控通信系统传统的模拟终端设备向全面数字化发展,论文正是针对模拟接收机的种种不足,展开多功能数字化中频接收机的研制。 论文借鉴软件无线电思想,建立以高密度可编程逻辑器件为核心的通用硬件平台,通过加载软件实现数字接收机的所有功能。通过对70M中频直接带通采样数字化,采用FPGA完成中频数字处理的所有流程。复FFT频域分析方法,可以快速捕获载波,同时便于针对信号特征采取防边带错锁措施。载波跟踪采用AFC(自动频率控制)跟踪频率变化,宽窄两通道AFC切换方式既可以适应动态条件下的载波跟踪,又能保证稳态条件下对载波频率的精确估计。测距音遥控信号解调采用全数字化处理方式,解调精度高,测距音时延随机误差小。 论文采用FPGA作为接收机核心器件,完成中频数字处理和对外围器件的控制;采用级联方式实现了接收机前端大范围AGC系统设计;高性能高集成度芯片从硬件上保证了相干载波的精确输出和测距音遥控信号的精确恢复。经测试接收机性能良好,为我国航天测控接收机的完全数字化提供了可以借鉴的经验。

于丽霞[6]2008年在《虚拟仪器在发动机振动信号处理中的应用研究》文中研究指明振动信号分析是发动机故障诊断的关键技术,起着对检测信号进行加工、变换,从中提取出敏感故障征兆的重要作用,并具有快速、定位准确的优点。虚拟仪器具有硬件设备少,集成度高,易于升级和维护等特点,在某些方面具有传统测试仪器无法比拟的优势。本文概括了发动机振动分析的目的、意义和内容,介绍了虚拟仪器的概念和特点、图形化编程语言LabVIEW开发平台的组成及其在发动机行业中的运用情况,就发动机的振动与测试技术进行了研究。在系统阐述发动机振动信号分析主要方法的基础上,结合虚拟仪器的研究成果,运用LabVIEW开发平台在Windows下构建了发动机振动信号的虚拟分析处理系统。该系统具有信号预处理、统计特性分析、时域分析、频域分析和时频联合分析等功能,具有良好的人机交互界面,操作方便。利用本系统的各功能模块对实际发动机振动数据进行分析,得到了试验分析结果,获得较满意的效果,揭示了发动机振动信号的特征。

曾文亮[7]2016年在《基于智能移动终端的全频动平衡测试系统研究与开发》文中指出整机动平衡是旋转机械振动控制的关键技术,目前,工业上都是孤立地利用单向振动信息去实施整机动平衡,但是对于刚度各向差异显着的转子系统,单次平衡精度不高和平衡效率低下。此外,基于上述方法的动平衡仪器常见是以单片机为核心的手持式设备或者是以PC机为核心,单片机为下位机的现场测试系统。前者数据处理能力弱,交互能力差,后者虽然具有数字化和人性化的特点,但是成本高,续航能力弱,携带不方便,上下位机间需用专用线缆通信,现场布线麻烦。针对以上缺点,本文在深入研究全频整机动平衡方法基础上,从硬件框架,通讯协议和软件实现等方面详细讨论了基于智能手机的全频整机动平衡测试系统的设计与开发,取得了以下成果:1.提出了全频整机动平衡方法。首先拾取转子系统的基准信号和水平,竖直方向的振动信号,用整周期互相关方法识别出工频振动信号的幅值和相位,结合FFT和全息技术进行工频故障确诊,提高不平衡确诊率。再将工频椭圆分解成正进动振动和反进动振动,用模拟和实验验证了正进动振动的初矢径能够代表刚度各向异性转子的不平衡振动响应,研究证明可以基于正进动的初矢径用影响系数法去识别出转子不平衡量。2.提出了一种基于智能移动终端的全频整机动平衡测试系统方案。该系统采用主从结构,移动终端主要用于人机交互,振动监测,故障诊断,不平衡解算和数据存储,下位机是单片机,控制信号采集,上下位机通过RFCOMM数据格式的进行数据通信。3.设计了上下位机之间的通信协议,完成了整个动平衡测试系统的软件实现。用软件实现了两者之间的蓝牙RFCOMM信道的连接和可靠通信,实现了手机上实时振动监测、振动分析、不平衡解算和数据储存。4.用开发仪器对4-72型离心式风机进行了动平衡实验,获得了良好的效果,实验结果表明,全频动平衡方法比传统影响系数法单次平衡精度更高,平衡效果更显着,验证了全频动平衡方法和研制仪器的可靠性和实用性。

张建灿[8]2005年在《燃料电池空压机测试平台及供气系统的控制策略研究》文中研究指明燃料电池能量转换效率高,无污染,是一种新型的再生能源,其应用前景十分广阔,尤其是作为车辆的未来驱动动力源。空压机供气系统作为燃料电池的重要组成部分,为其提供必须的反应气体之一空气,保障燃料电池顺利工作。本论文对燃料电池空气供应系统进行系统的研究,主要是针对其关键部件空气压缩机的研究:设计和实现了空气压缩机系统的测试平台,以及在此基础上对其供气系统进行瞬态控制研究,通过该测试平台,为对燃料电池用空压机的进一步研究提供实验依据。全文共分五章: 第一章首先扼要叙述了燃料电池系统的原理及应用前景,然后介绍了燃料电池用空压机的国内外研究现状及发展趋势,以及空压机测控技术的发展概况,指出进行本课题研究的重要意义,最后说明了本课题研究的主要内容。 第二章阐述了燃料电池用空压机测试系统的整体概况,包括建立该台架的目的,主要测试对象,测试项目,以及主要测试技术、方法等。在此着重对测试项目及相关测试技术、方法进行着重阐述,并提出解决方案。 第叁章详细描述了燃料电池空气压缩机自动化测试台架的软、硬件实现,包括该测试平台的管道设计,硬件控制系统设计,下位机PLC程序设计,触摸屏程序设计,变频控制器串口通信程序设计,上位机数据分析、显示软件的设计等。为进一步进行空压机性能及相关控制策略分析提供一个实验平台。 第四章通过对单螺杆空压机的实验研究,分析该空压机的性能,以及在不同的喷水条件下对空压机性能的影响,为空压机优化设计提供实验依据。 第五章对空压机供气系统瞬态控制进行研究,包括瞬态响应,压力、流量复合控制方式以及该系统的简单模型,最后通过PID控制及模糊控制对该供气系统进行恒压控制,提供切实可行的控制策略。 第六章对课题内容的总结并进一步展望。

参考文献:

[1]. 测控系统关键技术研究及其在整机检测中的应用[D]. 傅超二. 浙江大学. 2003

[2]. 不平衡量信号的精密谱分析及其在砂轮动平衡测控仪中的应用[D]. 杨晓红. 中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所). 2005

[3]. 电梯控制系统故障诊断及电梯仿真系统的研究[D]. 张宏滔. 浙江工业大学. 2002

[4]. 玉米秸秆收获关键技术与装备研究及数字化仿真分析[D]. 吴鸿欣. 中国农业机械化科学研究院. 2013

[5]. 数字化中频接收机的设计及其硬件实现[D]. 朱群. 国防科学技术大学. 2004

[6]. 虚拟仪器在发动机振动信号处理中的应用研究[D]. 于丽霞. 中北大学. 2008

[7]. 基于智能移动终端的全频动平衡测试系统研究与开发[D]. 曾文亮. 浙江大学. 2016

[8]. 燃料电池空压机测试平台及供气系统的控制策略研究[D]. 张建灿. 浙江大学. 2005

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