基于定点dsp的计算阶次跟踪研究

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1、万方数据2010年8月第24卷第4期装甲兵工程学院学报JournalofAcademyofArmoredForceEngineeringAug．2010V01．24NO．4文章编号：1672·1497(2010)04·0062-03基于定点DSP的计算阶次跟踪研究温政钢，栾军英(军械工程学院火炮工程系，河北石家庄050003)摘要：对于转速变化的旋转机械，常规的频谱分析方法不能反映其振动信号的真实状态；同时，在转速变化剧烈的情况下，传统阶次分析仪器采用的转速脉冲到达时刻测量方法精度不高。针对以上问题，采用基于定点DSP的计算阶次跟踪方法，通过TMS320C540

2、2定时器的精确计时功能实现高精度转速脉冲到达时刻的测量，同时利用DSP的McBSP(Multi．channelBufferedSerialPort，多通道缓冲串行口)同步采集振动信号，实现混合信号的采集和处理，完成基于DSP的实时阶次跟踪，并通过变速箱启动的实例验证了算法的有效性。关键词：阶次跟踪；旋转机械；混合信号处理；数字信号处理器中图分类号：TP274文献标志码：AResearchonComputedOrderTrackingBasedonFixed—pointDSPWENZheng-gang，LUANJun—ying(DepartmentofArtill

3、eryEngineering，OrdnanceEngineeringCollege，Shijiazhuang050003，China)Abstract：Astothenon—stationaryvibrationsignals，traditionalspectralanalysiscannotreflecttherealstate．Atthesametime，themeasurementaccuracyofthekeyphasorpulsearrivaltimeisnotenoughwhenthespeedischangingfiercely．Tosolveth

4、eaboveproblems，computedordertrackingbasedonfixed-pointDSP(DigitalSignalProcessor)isusedinthispaper．Precisionmeasurementofthespeedsig—nalisrealizedwithprecisiontimingofTMS320C5402，whilethevibrationsignalacquisitioniscompletedwiththeMcBSP(Multi·channelBufferedSerialPort)simultaneously．

5、AndthesamplingandprocessingofthemixedsignalsisrealizedwithDSP，real—timeordertrackingbasedonDSPisachieved．Finally，thevalidityofthemethodistestifiedthroughtheexperimentonthelaunchingsignalofacertainself-pro-pelledgungearbox．Keywords：ordertracking；rotatingmachinery；mixedsignalprocess；Di

6、gitalSignalProcessor(DSP)对于转速变化的旋转机械，其振动信号不满足傅里叶变换对信号的平稳性要求，不适合用常规的频谱分析方法进行分析⋯。阶次分析可以有效地对齿轮箱升降速过程的非稳态振动信号进行分析。作为获取转速的重要手段，转速脉冲到达时刻的准确度对于计算阶次跟踪至关重要。一种获取方法是得到转速脉冲后，过零点插值求得脉冲到达时刻。但这种方法容易受测试环境噪声干扰的影响，不满足阶次分析的精度要求；通过硬件计时的方法往往又无法同步采集振动信号。笔者提出了一种基于DSP的计算阶次跟踪方收稿日期：2010-06．02作者简介：温政钢(1984一)，男

7、，硕士研究生。法，利用TMS320C5402(TI公司推出的一种定点DSP芯片)中的定时器来实现高精度转速脉冲到达时刻的测量，同时采用McBSP(Multi—channelBuff-eredSerialPort，多通道缓冲串行口)同步采集振动信号，在DSP上实现实时的阶次跟踪，较好地解决了上述问题。1计算阶次跟踪原理计算阶次跟踪方法是近年来发展起来的一种先进技术，其主旨在于通过信号处理算法将等时间间隔采样信号转化为等角度采样信号。与硬件阶次分万方数据第4期温政钢，等：基于定点DSP的计算阶次跟踪研究63圳㈠][

8、i]。㈤t2击[∥双矿百再可一bl】。(3)2基于

9、聊S320C5402的计