基于包絡(luò)譜分析的振動信號研究及其FPGA實現(xiàn).pdf_第1頁
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文檔簡介

1、振動是機械設(shè)備運行當(dāng)中的一種常見現(xiàn)象。通過對振動信號的提取可以分析機械設(shè)備的運行狀態(tài)。由于滾動軸承是機械設(shè)備的關(guān)鍵零件,它的好壞與設(shè)備的正常與否息息相關(guān),因此對滾動軸承的振動信號進行研究有重要的意義。包絡(luò)譜分析法是振動信號常用的分析方法,為了提高算法運行的速度,快速得到結(jié)果,可以通過FPGA來實現(xiàn)。為完成以上要求,本文設(shè)計了一個滾動軸承振動測試系統(tǒng)并且開展了以下工作:
  (1)研制振動信號采集的硬件模塊。根據(jù)振動信號的特點選取了

2、振動加速度傳感器作為數(shù)據(jù)的拾取裝置,通過調(diào)理電路的設(shè)計對采集到的信號進行預(yù)處理。數(shù)模轉(zhuǎn)換電路將處理過后的信號送入控制芯片當(dāng)中進行存儲和處理,經(jīng)過無線Wi-Fi傳輸?shù)浇K端設(shè)備當(dāng)中。
  (2)振動信號特征的提取。首先對常用的振動信號的分析方法進行了闡述,詳細(xì)介紹了幅值域分析、傅里葉分析、小波分析、Hilbert包絡(luò)譜分析的理論。對比這幾種理論方法,選取了一種基于小波分解和Hilbert包絡(luò)譜的振動信號分析方法。利用小波理論對信號進行

3、不同頻段的分解,提取出含有故障信息的頻段,用Hilbert包絡(luò)譜分析找出故障特征頻率,同時在FPGA上實現(xiàn)該分析方法。
  (3)在滾動軸承實驗平臺上,利用振動數(shù)據(jù)采集的硬件裝置,采集存在損傷的故障軸承,結(jié)合小波和Hilbert包絡(luò)譜對其進行分析,得到故障特征頻率,對比FPGA和MATLAB得到的結(jié)果。
  通過實驗,將FPGA和MATLAB所得到故障頻率與理論值進行對照,證明了該振動信號采集分析系統(tǒng)是可行的,能夠快速有效的

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