摘要：滚动轴承是旋转机械中利用最为普遍的基础零件之一，其质量的好坏将直接影响到机器的工作性能，严重时甚至会引起灾难性事故的发生。由此，为了保证轴承的质量和人身安全，轴承在出厂前必须进行严格的在线检测。目前，国内外都很重视轴承生产的质量不足，然而我国现有的一些振动测量仪检测可靠性不高且检测效率低下，不能满足轴承生产厂家对大批量轴承的检测需要。本课题正是针对目前轴承振动检测仪的不足而提出的。本系统是由DSP和FPGA两大部分组成，DSP选用的是TI公司的TMS320C6713芯片，其高速的信号处理能力可以大大节约运算时间，提升测量的效率。FPGA选用的是Altera公司Cyclone II系列芯片EP2C5Q208C7，主要进行一些逻辑功能制约。论文在开始先介绍了滚动轴承的振动机理和在时域、频域中的浅析策略，包括峰值、有效值、峰值因子、FFT和改善的STFT变换等。接着介绍了振动测量仪的硬件设计部分，结合系统检测需要选取合适的元器件，完成硬件电路设计，并对一些模块的电路和功能做了详细介绍，主要包括AD数据采集电路、DSP电路、USB电路、FPGA最小系统电路、电源电路等，完成硬件平台的搭建。在此基础上，论文介绍了测量仪的软件设计部分，对部分模块画出程序流程图或列出了主要设计程序。主要包括DSP中FLASH引导加载，PLL的初始化，AD数据采集的有限状态机实现，FFT的DSP实现等，并按照国标GB/T24610.1-2009对轴承振动测量中三频率带的要求设计了Butterworth带通数字滤波器，实现对轴承低、中、高三频带进行滤波处理，满足国标中对振动轴承测量的要求。最后，经过软硬件调试，将本系统用于轴承振动测试实验中，通过实验验证了本轴承振动测量仪的正确性和实用性，其功能和性能符合国家标准的要求。关键词：滚动轴承论文DSP论文振动信号论文FFT论文频谱浅析论文
本论文由www.808so.com摘要2-3
ABSTRACT3-7
第1章 绪论7-13
1.1 选题的作用7-8
1.2 国内外探讨近况8-11
1.2.1 国外振动测量仪进展近况8-9
1.2.2 国内振动测量仪进展近况9-11
1.3 课题主要探讨内容11-13
第2章 滚动轴承的振动机理和信号浅析策略13-21
2.1 滚动轴承基本结构13
2.2 滚动轴承的振动机理13-14
2.3 滚动轴承的故障特点频率14-15
2.4 振动信号的时域浅析策略15-17
2.5 振动信号的频域浅析策略17-20
2.5.1 傅里叶变换17-18
2.5.2 改善的 STFT 变换18-20
2.6 本章小结20-21
第3章 滚动轴承振动测量仪硬件设计21-39
3.1 系统总体案例设计21-22
3.2 DSP 的选择22-23
3.3 TMS320C6713 芯片特点介绍23-25
3.4 DSP 电路设计25-30
3.4.1 复位电路26-27
3.4.2 时钟电路27-28
3.4.3 外扩存储器电路28-30
3.4.4 JTAG 电路30
3.5 电源电路设计30-31
3.6 A/D 转换电路设计31-34
3.6.1 模拟开关的选择31-32
3.6.2 程控放大器的选择32-33
3.6.3 A/D 芯片的选择33-34
3.7 USB 接口电路设计34
3.8 FPGA 最小系统设计34-37
3.9 LCD 液晶显示模块37
3.10 本章小结37-39
第4章 滚动轴承振动测量仪软件设计39-53
4.1 DSP 芯片的 FLASH 引导加载39-43
4.1.1 引导程序设计39-41
4.1.2 FLASH 写程序设计41-43
4.2 DSP 芯片的 PLL 初始化43-44
4.3 A/D 数据采集的有限状态机实现44-46
4.4 三段法数字滤波46-49
4.5 FFT 算法的 DSP 实现49-50
4.6 LCD 液晶模块驱动50-51
4.7 本章小结51-53
第5章 调试及实验验证53-61
5.1 系统调试53-54
5.2 实验结果浅析54-59
5.3 本章小结59-61
第6章 结论与展望61-63
6.1 结论61
6.2 展望61-63
参考文献63-67
附录 A部分程序源代码67-73
致谢73-74
攻读硕士学位期间的探讨成果74
53第5章调试及实验验证53-615.1系统调试53-545.2实验结果浅析54-595.3本章小结59-61第6章结论与展望61-636.1结论616.2展望61-63参考文献63-67附录A部分程序源代码67-73致谢73-74攻读硕士学位期间的探讨成果74 WWw.808so.com 808论文查重
阐释频谱基于DSP轴承振动测量仪设计
更新时间：2024-02-26
作者：用户投稿
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