基于电流信号的液压设备状态监测技术研究

通过大量理论研究与试验验证发现机械工程中液压设备的许多故障信息是以调制的形式存在于所监测的电气信号及振动信号中,借助硬件解调电路及软件希尔伯特变换对这些信号进行解调处理,通过监测调制信号以达到对整个液压系统的状态监测。该文介绍了硬件解调电路、希尔伯特变换的解调原理以及基于电流信号借助DSP的电动机功率监测的方法。     

齿轮故障识别

通过对振动信号进行解调,提取相位调制信号,得到了故障信息。根据齿轮啮合振动频谱,对齿轮的裂纹进行诊断。     

转轴故障诊断监测系统的原理与设计

讨论了转轴系统的故障诊断理论和相应监测系统的设计；介绍了对调相信号的解调和相位调制信号的提取；研究了PLC和微机监测系统的数控监测、系统抗干扰及数据通讯中的一些问题。     

基于共振区幅值-相位解调技术的早期齿轮齿根裂纹故障检测

常用齿轮故障诊断方法中窄带解调分析存在低频干扰的问题,共振解调分析不涉及相位调制信息。针对传统方法的不足,提出了一种以共振频率作为载波的共振区幅值-相位解调技术。方法首先通过快速谱峭度算法寻找齿轮振动信号的共振区,然后在共振区中通过幅值最大搜索法获得共振频率,并以该共振频率为载频进行解调分别得到幅值和相位调制信号。该方法结合共振区对弱信号的放大以及对低频干扰的隔离作用,可有效提取齿轮的故障信息。仿真及试验研究表明,所提出的共振区幅值-相位解调技术可以有效检测早期齿轮齿根裂纹故障信息,是对传统方法的有效补充。     

基于ASTFA的广义解调方法及应用

结合自适应最稀疏时频分析（ASTFA）和广义解调的优点提出了基于ASTFA的广义解调方法。该方法首先采用ASTFA对原始信号进行分解,得到分量信号及其相位函数;然后,提取该相位函数的二次项及高次项,获得解调相位函数;之后利用解调相位函数对分量信号进行广义解调;最后对广义解调后的信号进行频域分析,提取特征信息。仿真和实验分析结果表明,基于ASTFA的广义解调方法非常适用于处理多分量频率调制信号,能够有效提取滚动轴承在变速工况下的故障特征信息。     

回转机械的嵌入式远程监测系统

运用嵌入式计算机技术构成远程监测系统，对回转机械实施在线监测，通过对采集的调制信号进行保络解调，判断出机械设备的故障类型和故障位置，在实际应用中收到较好的效果。     

齿轮箱故障诊断中信号解调方法的研究

提出了一种对齿轮箱调制类故障信号进行诊断的综合方法，对于既有调幅成分又有调频成分的齿轮箱故障信号，提出首先利用Hilbert变换解调出包络信息，同时保留剩余信号，然后用三次FFT技术对调频信息进行解调，使得调频信号特征更加清晰，为齿轮箱故障诊断提供了更准确的信息。     

基于LabVIEW的PGC零差检测技术研究

相位生成载波(PGC)调制和解调技术是干涉型光纤传感器领域非常重要的信号处理技术。简要说明了相位生成载波的调制和解调原理,结合具体的公式推导过程对PGC-DCM解调算法和PGC-Arctan解调算法进行了详细的理论分析。利用LabVIEW软件编写了两种PGC解调过程的仿真程序,实现了对被测信号的解调。对比分析了两种解调结果,对PGC解调中的一些关键参数进行了讨论。该研究结果对于光纤干涉传感器的相位解调技术的改进具有参考价值。     

矿用机械传动齿轮箱体振动故障解调诊断方法

矿用机械在矿业生产中发挥着至关重要的作用,而传动齿轮箱作为其核心组成部分,其正常运转对整个矿用机械的性能和效率产生重大影响。受传动特性的影响,矿用机械传动齿轮箱体正常运转会发生振动,但故障振动信号总会表现出幅值和频率调制的特征,故此,该文提出矿用机械传动齿轮箱体振动故障解调诊断方法,并进行仿真实验验证方法的有效性与正确性。该方法布置传感器采集矿用机械传动齿轮箱体故障振动信号,并进行去噪处理,分别采用幅值与频率解调方法解调分析去噪后的故障振动信号,提取出与故障特征相关的调制分量,进而识别和定位故障。仿真实验结果表明,该方法可以在初步诊断出矿用机械传动齿轮箱的故障状态后,对故障发生部位进行精准判断。     

二阶循环相关解调法对调频信号的解调研究

为克服传统解调方法对多载波调频信号解调分析时所产生的混频现象,推导了二阶循环相关解调法对调频信号的解调公式,并对多载波调频仿真信号进行了解调分析。提出利用循环谱切片图识别多载波调频信号的调制频率、载波频率和混频信息的规律,并将该方法用于空分机齿轮箱碰磨故障诊断,结果表明,该方法能够有效地识别各载波频率信息和混频信息,提取故障特征频率。     

Lamb波与瞬时相位技术在损伤识别中的应用

采用主动Lamb监测技术与瞬时相位相结合的方法对复合材料板进行健康监测。首先通过仿真试验,模拟损伤信号在正常信号中的叠加,结果表明其会引起瞬时相位曲线相应的变化;然后再利用Lamb波主动监测技术,在复合材料板上进行试验采集信号,其瞬时相位能够发现板结构中的损伤,说明瞬时相位可应用于结构的损伤识别。     

远程健康监护系统的设计与实现

出于人们对自身健康状态的关注,家用健康监护电子产品的数字化、智能化、简单化、网络化成为发展趋势。该文设计了一种远程健康监护系统,系统由生理信息采集端、移动监护端、远程监护端组成。生理信息采集端实现对人体心电、脉搏、体温的采集;移动监护端实现心电波形的实时显示;远程监护端基于Google Maps实现患者地理位置定位。运行结果表明该系统运行效果良好,达到了设计要求。     

基于虚拟技术的飞机机翼结构健康监控技术研究

飞机机翼结构健康收态的好坏直接影响到飞机各阶段的飞行品质。为了对机翼结构的健康状况进行监控，必须进行大量的实验验证，而虚拟仪器技术使传统仪器的某些硬件乃至整个仪器都能被计算机软件所代替。针对上述趋势，以飞机机翼结构为例，借助于虚拟仪器技术，利用LABVIEW构建的飞机机翼结构健康监控系统，具有实时性和报警能力，基本实现了检测功能。     

基于虚拟仪器的机车信号自动监测系统

机车信号自动监测系统对提高列车的运行安全,及时准确掌握车载设备和地面设备的运行情况具有重要意义。本文针对机车信号监测系统的性能要求。提出了一种基于虚拟仪器技术和PXI总线的机车信号自动监测系统的设计方案,介绍了该系统的工作原理、硬件结构和软件的实现方法。     

基于CAN总线的高层建筑电气火灾监控系统

设计了一种基于CAN总线的火灾监控系统,主要用来保护高层建筑配电回路及用电设备免受漏电、过电流和短路等故障的危害,防止电气火灾的发生.介绍了该系统的组成、集中控制器、现场数据监控器的软硬件设计及实现,该监控系统可对三相电流信号以及漏电流信号进行检测,并可实时显示和报警.还可通过CAN总线进行网络通信以完成分布式远程控制和故障诊断功能.实践表明,该系统具有精度高、安全可靠、误报率低、操作维护方便等特点,可满足大型高层建筑电气防火需求.     

基于组态思想的旋转机械状态监测系统

为适应旋转机械状态监测系统多样化需求,提出一种新颖的基于组态思想的旋转机械状态监测系统。该系统以配置研究设计的组态化状态监测系统管理分析软件平台的通用计算机为核心,加上研制的电涡流信号采集前置分机、压电信号采集前置分机、工艺量信号采集前置分机和系统组合控制分机组成。系统可以依据工业现场状态监测的实际需要,由用户方便地组建成具有多种信号采集和数据分析功能的离线的便携式振动数据采集分析系统、准在线状态监测系统、或在线状态监测系统。所有信号采集前置分机和系统组合控制分机都是以ＤＳ８０Ｃ３２０高速处理单片机为核心设计的高速、小型化、低功耗系统。论述系统总体方案、系统分机设计和管理分析软件设计,并给出系统在工业现场的应用结果。     

基于单片机的DMX512信号监控系统设计

应用MCS51系列8位单片机设计了一套DMX512信号监控系统。该系统通过单片机对数字灯光系统中DMX512信号进行解码、测量和分析,并通过LCD模块实时显示出DMX512信号的参数,同时,还具有DMX512信号中继和输出特定场景信号的功能。该系统成本低廉,方便了数字灯光控制系统施工、测试与运行阶段对DMX512信号的监控与分析。     

船舶推进轴系扭振模拟实验系统研究

根据船舶扭振的特点,采用模块化设计,开发船舶推进装置的扭振模拟实验平台;以齿盘和光电开关为传感器,NI的信号调理箱、数据采集卡等为主要器件实现扭振信号的采集;基于LabVIEW软件构建扭振监测系统。该系统实时监测推进轴系的振动情况,同时对振动信号做时域分析、频域分析和相位分析等。实验还模拟了激振力、负载等原因引起的扭振情况。实验结果表明,该方案实现了设计的目标,较好地满足了教学及科研需求。     

小型化结构健康监测实时信号分析模块

结构健康监测是智能材料与结构研究领域的一个重要研究方向 ,而小波分析被认为是提取材料结构损伤特征的重要方法。针对复合材料结构主动监测系统设计了基于 DSP技术的小波分析模块 ,从而使得小波分析实时性加强 ,实现了系统小型化。在此重点讨论的是小波分析 MAL L AT算法。小波分析模块实现了以 TI公司生产的 DSP系列中的 TMS32 0 VC5 4 0 2为核心芯片 ,采用采样速率为 4 0 0 k的 AD786 5 ,辅助 CPL D,成功实现了对复合材料引出的传感信号的数据采集 ,并进行实时小波处理的功能。在将来的工作中 ,通过比较复合材料损伤信号和无损伤信号的细节信号的差异 ,提取同损伤相联系的特征 ,所有的工作都可采用 DSP技术进行系统集成。     

变化环境下的超声导波结构健康监测研究进展

超声导波结构健康监测(Structural health monitoring,SHM)在大规模板和管结构的缺陷诊断中是一个极具吸引力的检测技术。不同研究者均证实环境和操作条件变化,特别是温度和外加载荷变化会掩盖由缺陷引起的信号变化从而限制SHM系统的性能。分别就环境变化中温度和外加载荷对SHM系统中超声导波传播机理的影响进行综述:环境温度的变化会引起样本热膨胀系数和弹性模量的改变,进而影响超声导波在结构中的传播,且相比于超声纵向导波,横波对温度的敏感度较低;外加载荷对导波传播的影响主要体现在时移、幅值及相位的变化上。针对温度变化对导波结构健康监测造成的影响,详细阐述温度补偿法的研究进展,为更好地辨识由缺陷引起的变化和由周围环境引起的良性变化奠定理论基础,为后续超声导波SHM的研究指明方向。