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《基于matlab振動(dòng)信號(hào)采集和的分析系統(tǒng)的研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、基于MATLAB的振動(dòng)信號(hào)采集與分析系統(tǒng)的研究摘要本文研究的主要目的是開發(fā)可以實(shí)時(shí)采集與分析振動(dòng)信號(hào)的軟件系統(tǒng)。編寫實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集程序和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析程序,同時(shí)開發(fā)了輸入未知情況下模態(tài)參數(shù)識(shí)別程序。系統(tǒng)僅基于一種編程語(yǔ)言平臺(tái)--MATLAB,增強(qiáng)了軟件的可維護(hù)性、可移植性等性能。系統(tǒng)主要包括如下幾部分:首先,開發(fā)了數(shù)據(jù)采集模塊。應(yīng)用的主要硬件是研華公司的PCI.1712采集卡與壓電式傳感器。第一步:建立硬件與軟件平臺(tái)之問(wèn)的聯(lián)系。第二步:開發(fā)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集程序。主要依據(jù)MATLAB的數(shù)據(jù)采集工具箱的編程規(guī)則編程。同時(shí),利用PCI-1712采集
2、卡的先進(jìn)先出的緩沖特點(diǎn)。將一定時(shí)間間隔的數(shù)據(jù)從緩沖區(qū)刪除(這里需要保證刪除掉的數(shù)據(jù)已經(jīng)進(jìn)行了保存)進(jìn)而采集新的數(shù)據(jù),以保證數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性。其次,利用MATLAB中的信號(hào)處理工具箱實(shí)現(xiàn)了振動(dòng)信號(hào)的實(shí)時(shí)處理,包括如下四部分內(nèi)容:信號(hào)預(yù)處理:消除趨勢(shì)項(xiàng),平滑處理等;信號(hào)時(shí)域處理:濾波處理、相干函數(shù)等;信號(hào)時(shí)域處理,主要包括各種譜函數(shù):自相關(guān)函數(shù)、自功率譜密度函數(shù)、頻晌函數(shù)等;模態(tài)參數(shù)識(shí)別:頻域法識(shí)別、時(shí)域法識(shí)別,進(jìn)行結(jié)構(gòu)的模態(tài)、阻尼比、振型識(shí)別。上述信號(hào)處理功能的實(shí)現(xiàn)主要依賴于MATLAB強(qiáng)大的計(jì)算功能以及完善的庫(kù)函數(shù)。再次,利用MATLAB
3、強(qiáng)大的矩陣運(yùn)算功能實(shí)現(xiàn)幾何模型和振型的動(dòng)畫顯示。最后,利用MATLAB的圖形用戶界面功能,開發(fā)出了友好的、功能強(qiáng)大的系統(tǒng)操作界面。關(guān)鍵詞:數(shù)據(jù)采集,信號(hào)處理,模態(tài)參數(shù)識(shí)別,MATLAlBAVibrafionSignalAcquisitionandAnalysisSystemBasedonM陵TLABAbstractThemainproposeofthispaperistodesignarealotime-vibrationsi鱸alacquisitionandanalysissystem.Theinnovationsarethatde
4、signingreal—timedataacquisitionprogramanddesigningreal-timesignedprocessingprogram,whiledesigningparameteridentificationprogramunderunknowninputload.Themaincontentsare雛following.Firstly,thedataacquisitionmoduleisdevelpoed.ThemainhardwaresarePCI-1712dataacquisitioncardan
5、dpiezoelectricilysensocThefirststepistobuildthelinkbetweenhardwareandsoftwareplatform.Thesecondstepistodesignreal-timedataacquisitionprogrambasedontheprogramruleofDataAcquisitionToolboxandtheFIFObufferofPCI-1712dataacquisitioncard.Withremovingtheuseddatafromthebufferati
6、ntervals(BebⅫu'ethedatahasbeensaved)andthengathernewdata,thedata’Sreal—timeperformancecanbeobtained,Secondly,thesignalprocessingmoduleisdevelopedwithSignalProcessingToolbox,Thecontentsincludefourpartsasfollowing.Thepretreatmentofsignal,thesignalprocessingintimedomainmai
7、nlyaboutfilter,thesignalprocessinginfrequencydomainmaimyaboutspectnnnfunctionandtheparameteridentificationmodule.AllthepresentoftheabovefunctionsarebasedonthepowerfulnumerationperformanceandperfectfunctionsofMATLAB.Thirdly,withthepowerfulmatrixnumerationfunction,themode
8、lofstruclureandthemovieplayofNormalModalareobtained.Finally,friendlymutualsystemisdevelopedwithGUIofMATLAB.Key