基于ARM和DSP的可重构数控系统

针对柔性化制造的要求,构建了以ARM、DSP为基础的数控系统平台。该平台集成度高、稳定性强,能实现生产过程的高速度、高精度要求;同时巧妙利用SRAM解决了现场可编程门阵列(FPGA)动态重构中的重建时隙问题,实现了基于FOGA的可重构设计,提高了系统的柔性。在硬件基础上引入嵌入式实时操作系统RT-Linux,采用层次化软件设计,提高了数控系统运行的稳定性和任务调度的实时性。试验结果证明该方案是可行的。     

嵌入式远程旋转机械监测诊断系统的研究与实现

基于C8051F124为核心的高速RISC单片机和TMS320C5416数字处理单片机芯片构成主从系统实现了旋转机械的现场和网络监测,同时还给出了系统的整体设计思想和软硬件构成方式,通过集成在μC/OS-Ⅱ实时操作系统中的网络功能,还可以实现与远程监控站进行信号采集路径和信号数据的双向传输,通过现场测试和网络测试,验证了该系统的可靠性和稳定性.     

强噪声背景下的经验模式分解研究

研究了强噪声混合条件下微弱信号的经验模式分解(EMD)问题,提出了一种基于随机共振降噪的EMD分解方法.该方法利用随机共振在微弱信号检测方面的独特优势,首先对有噪微弱信号进行随机共振输出,微弱信号得到降噪和加强后,再进行EMD分解.在仿真实验中,对随机共振输出前后的信号分别进行EMD分解,分析结果表明该方法不仅能够提高原始信号的信噪比,有效检测出被噪声淹没的微弱信号从而提高了EMD分解的质量,同时减少了EMD分解的层数,提高了运算效率.     

混合FE-SEA方法预测高速列车车体结构隔声量

针对高速列车车体结构刚度大,结构复杂的特点,采用混合FE-SEA方法建立基于混响室以及混响室-消声室的两种隔声量预测模型,通过仿真结果对比,两种模型预测的隔声量结果相同,将仿真结果与实测值对比,结果表明,在100 Hz～1 000 Hz的中频范围内FE-SEA模型的预测结果与试验结果吻合良好,混合FE-SEA方法可以有效用于高速列车车体结构的隔声量预测。     

高速列车转向架区气动噪声分离研究

提出了一种基于快速路径优化的自适应短时傅里叶变换时频分析方法,并将该方法用于行星齿轮箱的故障诊断。该时频分析方法通过使用快速路径优化获得瞬时频率变化规律,在短时傅里叶变换过程中自适应的改变时窗长度,从而获得更恰当的时频分辨率。针对行星齿轮箱运行状态不稳定的特点,通过使用笔者提出的时频分析方法可以有效地提取出行星齿轮箱的转速信息,利用参考转速对故障信号角度域重采样和阶次分析,从而实现变转速情况下的行星齿轮箱故障诊断。仿真分析表明,与传统短时傅里叶变换相比基于快速路径优化的自适应短时傅里叶变换得到的时频分布能量更加集中;试验分析证明了基于快速路径优化的自适应短时傅里叶变换方法在行星齿轮箱故障诊断中的有效性。     

串行DataFlash在便携式片上数采系统中的应用

介绍了一种基于C8051F124的便携式片上数据采集系统中外扩数据存储器的实现,AT45DB161B的资源及外部接口,C8051F124的SPI模块及SP10接口;分析了C8051F124的交叉开关及端口配置,给出了AT45DB161在数采系统中的接口。     

嵌入式网络化机床监测诊断系统的研究与实现

采用基于C8051F124为核心的嵌入式单片机系统实现了数控机床的现场监测，并能实现一些常用的诊断功能，同时还给出了系统的整体设计思想和软硬件构成方式，通过集成在μC／OS-Ⅱ实时操作系统中的网络功能，还可以实现与远程监控站进行信号采集路径和信号数据的双向传输。最后，采用该系统对机床主轴振动情况进行了测试，其结果与频谱分析仪的测试结果相吻合，证明该系统有一定的应用价值。