基于光电池线阵对的瞬时转速遥测原理及特性研究

《基于光电池线阵对的瞬时转速遥测原理及特性研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、分类号：密级：公开论文编号：学号：51316450103重庆理工大学硕士学位论文基于光电池线阵对的瞬时转速遥测原理及特性研究研究生：朱志雄指导教师：曾祥楷教授学位类型：学术学位学科专业：光电信息获取与处理研究方向：光电传感与信息处理培养单位：光电信息学院论文完成时间：2016年3月28日论文答辩日期：2016年5月27日学位论文原创性声明及使用授权声明学位论文巧御性声巧本人郑重声明，独立；所呈交的学位论文是本人在导师的指导下进行研究所取得的成果。除文中特别加Ｗ标注引用的内容外，本论文不包含任何

2、其他个人或集体己经发表或摄写的成果、作品．均己在文中Ｗ明确方式标明？。对本文的研巧做出重要巧献的集体和个人本人承担本声明的法律后果。：Ｘ）巧作者签名：日期女月、难／知少料学位论文Ｍ授较声明、本学位论文作者完全了解学校有关保留使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家，允许论义被査阅和借间有关部口或机构送交论文的复印件和电子版。本人授权重庆理工大可采用影巧、缩印或扫学可将本学位论文的全部或部分内容菊入有关数据库进行检索，描等复制手段保存和汇编本学位论文。＂＂本学位论义属

3、于（请在Ｗ下相应方巧内打Ｖ）：，。１．保密□在＿＿年解密后适用本授权书＇２．不保曲０。：作者签名；日期刪紅（月＾口日’＂：？导师签名；＾＾日期，年ｒ月日／＾；３术？／｜CategoryNumber：LevelofSecrecy：SerialNumber：StudentNumber：51316450103Master’sDissertationofChongqingUniversityofTechnologyPrincipleandCharacteristicStudiesofRem

4、otelyMeasuringAngular-velocitywithapairofPhotovolticCellArraysPostgraduate:ZhuZhixiongSupervisor:Prof.ZengXiangkaiDegreeCategory:AcademicDegreeSpecialty:OptoelectronicInformationAcquisitionandProcessingResearchDirection:OptoelectronicSensingandInformation

5、ProcessingTrainingUnit:SchoolofOptoelectronicInformationThesisDeadline:March28,2016OralDefenseDate:May27,2016摘要旋转机械是一种广泛存在的机械结构形式，如轮船的螺旋桨、武器执行机构的瞄准及跟踪装置、各类加工机床的传动链等。旋转参量如转速、角位移和角加速度等是确定这些转动装置或旋转系统的工作状态和运动特性的重要参数。通过精确测量瞬时角速度，可以了解旋转系统的工作状态和性能，判断它们的运动特性，提高其运

6、动过程控制的准确性，还可用于获取故障信息而用于系统的故障诊断等。因此角速度的准确测量具有极重要的意义，在机械检测技术中具有广泛的应用。针对目前转速传感器普遍存在的、需附加额外标记或同轴安装精密分度盘的不足，本文基于空间滤波技术，提出了用一对光电池线阵来遥测转速的方法，研究了该转速传感方法的基本原理，分析了该传感方法的特性。在阐述了国内外转速测量的研究现状后，介绍了空间滤波测速技术的发展历史、技术特点及应用范围；详细介绍了基于空间滤波技术的角速度传感原理，即用多个光电池构成两个光电池线阵，该两个光电池线阵平

7、行排列且相距一定距离构成空间滤波转速传感器。该空间滤波转速传感器兼有空间滤波和光电转换的作用，可用于被测体转速量值及旋转方向的传感。提出了空间滤波转速遥测中基于中心频率相对变化比值的旋转中心定位法和基于频谱峰值相对变化的旋转中心定位法。基于中心频率相对变化比值的旋转中心定位法是利用差分空间滤波转速传感器输出信号的两个中心频率f1、f2及其变化计算系数j，由j值符号、f1与f2的相对大小来确定旋转中心成像点的位置区域。基于频谱峰值相对变化的旋转中心定位法是将差分空间滤波转速传感器输出的两路信号相加得到一个混

8、合信号，用快速傅里叶变换（FFT）求取该混合信号的频谱分布；待转速平稳时沿径向移动该传感器一段距离，再次用FFT计算得到混合信号的频谱分布；根据移动前后混合信号的频谱分布中两个主峰值的移动趋势可判定出被测体旋转中心的位置区域。解决了空间滤波转速遥测中旋转中心位置区域辨识的问题。提出了空间滤波转速遥测中基于功率谱的旋转方向辨识法和基于微分相位的旋转方向辨识法。基于功率谱的旋转方向辨识法是利用占空比为1/2的空间滤波器输出的两路信