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《江西理工大学》 2007年
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基于SOPC技术的旋转机械振动信号无线采集与处理系统的研究

徐胜勇  
【摘要】: 旋转机械在工业上的应用非常广泛,其中许多还是工业和生产中的关键设备。研究、发展并应用先进的振动监测与分析技术具有十分重要的现实意义,不仅保证了旋转机械设备安全而高效地运行,而且避免了巨额的经济损失和灾难性事故的发生,是当前科技和工业发展的重要研究问题之一。 本文针对旋转机械监测技术中存在的实时性和便携性较差的问题和不足,提出了将嵌入式系统技术和无线数据传输技术应用于旋转机械运行状态实时监测的思想。论文采用理论分析和实验设计相结合的方法,完成了如下工作:介绍了论文的关键技术如无线通信、信号处理和SOPC等技术;设计了针对旋转机械监测振动信号的FFT算法;设计了无线通信电路和信号预处理电路;开发了SOPC系统的整体结构和各功能模块。 根据对设计电路和SOPC系统的测试分析,论文得出了以下主要结论: (1)采用集成电路芯片完成了振动信号预处理电路的设计,保证了电路的结构简单;设计了独立的二个稳压电源,分别给无线芯片和预处理电路供电,保证了系统的工作状态稳定。 (2)设计了高速、稳定的无线传输模块,免除了繁琐的布线,为复杂工业现场状况下旋转机械的监测工作提供了便利。 (3)根据旋转机械监测系统的要求,研究了FFT算法和FIR滤波并采用SOPC技术实现,可以对信号进行快速、即时、准确的分析,并提供LCD显示即时频谱图,为监测工作提供了方便高效的实时依据。 (4)提供了RS485和Ethernet接口,以对分析结果或原始监测信号进行无线传输;同时提供了CF卡存储功能。可以实现振动监测信号更详尽的在线或离线分析处理。 (5)短距离无线通信技术的应用,使该监测系统具备了灵活、快速、便捷的特性;采用SOPC实现信号的实时分析处理,系统具有很好的可扩展性和升级性。
【学位授予单位】:江西理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TP274

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