基于arm+linux的便携式刚性转子现场动平衡仪的设计与开发

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1、分类号：TP391密级：无UDC：621学校代码：11065硕士学位论文基于ARM+Linux的便携式刚性转子现场动平衡仪的设计与开发DesignandDevelopmentofthePortableRigidRotorFieldDynamicBalancingInstrumentBasedonARM+Linux张中华指导教师李智副教授学科专业名称机械工程论文答辩日期2015年6月6日国内图书分类号：TP391国际图书分类号：621工学硕士学位论文基于ARM+Linux的便携式刚性转子现场动平衡仪的设计与开发硕士研究生：张中华导师：李智副教授申请学位级别：工学

2、硕士学科、专业：机械工程所在单位：青岛大学答辩日期：2015年6月6日授予学位单位：青岛大学ClassifiedIndex:TP391U.D.C:621DissertationfortheMaster’sDegreeinEngineeringDesignandDevelopmentofthePortableRigidRotorFieldDynamicBalancingInstrumentBasedonARM+LinuxCandidate:ZHANGZhong-huaSupervisor:Vice-professorLIZhiAcademicDegreeAppl

3、iedfor:MasterofEngineeringSpecialty:MechanicalEngineeringSchool:QingdaoUniversityDateofOralExamination:June,6,2015University:QingdaoUniversity摘要转子不平衡引起的振动是导致机械故障的主要原因，市面上已经有许多用于监控机械运行状态、修正动不平衡的仪器，但是这些刚性转子动平衡仪产品主要是以单片机或PC机作为控制和信号处理的核心。以单片机为处理核心的仪器，能性较低，功能单一，并且人机交互界面过于简陋，不便于使用。以PC机为控制

4、和信号处理核心的仪器虽然分析和处理性能都很高，但是往往体积比较大，无法适应比较复杂的应用环境，而且基于PC机的检测仪器往往价格很高，不利于推广。所以本文提出一种基于ARM的便携式高性能动平衡仪的设计方案。本文的主要内容是对便携式动平衡与振动信号分析仪器的软件和硬件进行设计，在ARM+Linux的软硬件平台上快速地开发便携式动平衡与振动信号分析仪，主要内容有：首先介绍课题背景和国内外动平衡与振动信号分析仪器领域的现状，介绍了本篇论文的结构；其次介绍刚性转子动平衡理论和一些常用的振动信号分析方法；然后对便携式动平衡与振动信号分析仪器的硬件电路部分进行设计，主要是对

5、信号预处理电路部分进行设计，涉及到了电荷放大、跟踪带通滤波、程控放大等电路的设计；又对软件部分的实现进行了阐述，分模块地对各个软件部分进行了详细介绍；最终通过实验，利用本文设计的检测设备对振动信号进行了采集与分析，并进行了双面动平衡实验，验证了本设计良好的性能。关键词：ARM，Linux，振动信号分析，动平衡AbstractRotorunbalanceandvibrationisthemaincauseofmechanicalfailure,themarkettherehavebeenmanyformonitoringthestatusofthemechani

6、caloperation,modifieddynamicbalanceinstrument,butthesesensingdevicesaremostlybasedonPCplatformaregenerallylargertestingequipment,unabletoadapttotheincreasinglycomplexsceneintheproductionenvironment.Sothispaperpresentsadesignschemeofportabledynamicbalancingandvibrationsignalanalysisi

7、nstrumentbasedonembeddedtechnology.Themaincontentofthispaperistodesignaportabledynamicbalanceandvibrationanalysisinstrumenthardwareandsoftware,hardwareandsoftwareplatformsinARM+Linuxontherapiddevelopmentofportabledynamicbalanceandvibrationsignalanalysis,themaincontentsare:firstly,an

8、alysisofthecurrents