基于dsp振动信号采集系统的开发与应用

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1、分类号：UDC-密级：学校代号：学号：广东工业大学硕士学位论文(工学硕士)118452111001056基于DSP振动信号采集系统的开发与应用武振昕指导教师姓名、职称：趑堡龌塾握学科(专业)或领域名称：机械电子工程论文答辩日期：ADissertationSubmittedtoGuangdongUniversit．fortheDegreeofMasterofScience(MasterofEngineeringScience)DevelopmentandApplicationofVibrationSignalAcquisiti

2、onSystemBasedonDSPCandidate：胁ZhenxinSupervisor：Prof．AoYinhuiMay2013SchoolofElectromechanicalEngineeringGuangdongUniversityofTechnologyGuangzhou，Guangdong，P．R．China，510006摘要摘要随着现代机械化生产日益发达，在生产中会用到大量的机械设备，由于它们时常处于恶劣的运行环境下，设备不可避免的会出现故障。为了减少经济损失，同时提高人生安全，对设备实时的振动监测、故障预

3、测及诊断变得非常重要，而其中振动信号的采集和分析是故障诊断中应用最普遍、最多的诊断方法。因此，设计与开发振动信号采集系统具有重要的意义。本课题以DSP技术为基础，以TMS320F2812芯片为核心，开发出基于DSP的振动信号采集系统，以并联机构为实验对象，进行了应用验证，证明了本系统是成功的。首先，论文阐明了课题研究的背景、意义及来源，接着介绍了国内外研究现状、DSP技术，为开发采集系统做理论基础。在此基础上，论文提出了系统总体设计方案：包括下位机设计和上位机设计两部分。其次，论文详细设计了系统下位机的硬件电路和软件程序。在

4、硬件方面，主要设计了升压电路、恒流源电路、信号调理电路、DSP最小系统、A／D模块及系统通信模块电路。论文根据各个模块电路的原理，设计电路图，最后按照各个模块的电路关系，设计出原理图和PCB图，完成系统硬件电路板制作；在软件方面，主要设计了系统初始化程序、A／D采样程序、系统与PC串行通信程序。论文对各个模块都给出了程序工作流程图和部分程序代码。再次，论文以VisualC++6．0和MATLABR2009a为工具，在PC上开发出上位机振动信号处理软件。使用VisualC++6．0来开发用户操作的界面，使用MATLABR200

5、9a对采集到的振动数据进行储存、图形显示及时域算法的处理。最后，论文以并联机构为实验对象，对上述开发的整个系统进行应用研究。利用所开发的系统硬件对并联机构进行运动控制，在低速和高速情况下，分别采集机构振动数据，进行时域处理，并比较分析，得出机构高速运动时比低速运动时振动较大，使用多种不同的时域参数对机构综合分析，可监测机构的振动状态，便于故障的预测和诊断。应用结果验证了本文所开发的振动信号采集系统是有效、成功的。关键词：TMS320F2812；振动信号；数据采集；串行通信；MATLAB广东工业大学硕士学位论文ABSTRACT

6、Withthemoredevelopmentofmodemmechanizedproduction，Enterpriseswillusealargenumberofmechanicalequipmentintheproduction，sincetheyoftenrunindifficultconditions，breakdownsoftheequipmentwillinevitablyoccur．Inordertoreducetheeconomiclossesandimprovethelifesafety,real-time

7、vibrationmonitoringoftheequipment，predictionanddiagnosisofbreakdownsisveryimportant．Theacquisitionandanalysisofvibrationsignalinbreakdownsdiagnosisisthemostcommonandmostdiagnosticmethod．Therefore，thedesignanddevelopmentofvibrationsignalacquisitionsystemisofgreatsig

8、nificance．OnthebasisoftheDSPtechnologyandtakingTMS320F2812chipasthecore，thepaperdevelopsvibrationsignalacquisitionsystembasedonDSEAtlast，takingpa