【正文】 ...................................................................................... 9 分析功能 ............................................................................................ 10 5 瞬態(tài)信號(hào)的采集及分析 ................................................................................ 11 瞬態(tài)信號(hào)的采集 ................................................................................ 11 瞬態(tài)信號(hào)的分析 ................................................................................ 12 瞬態(tài)捕捉試驗(yàn)報(bào)告 ............................................................................ 14 6 總結(jié) ................................................................................................................ 16 致謝 ........................................................................................................................ 18 參考文獻(xiàn) ................................................................................................................ 19 浙江水利水電學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 1 引言 課題背景及意義 振動(dòng)試驗(yàn)主要通過(guò)對(duì)產(chǎn)品施加國(guó)標(biāo)、軍標(biāo)所規(guī)定 的振動(dòng)，以檢驗(yàn)產(chǎn)品耐振動(dòng)的能力，考核產(chǎn)品在振動(dòng)環(huán)境應(yīng)力下的性能及表現(xiàn)，發(fā)現(xiàn)他們的設(shè)計(jì)缺陷，從而可以改進(jìn)設(shè)計(jì)，提高性能和質(zhì)量。振動(dòng)環(huán)境試驗(yàn)技術(shù)的主要應(yīng)用可以分為兩方面：其一，產(chǎn)品的質(zhì)量檢驗(yàn)、加速老化試驗(yàn)以及結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)試驗(yàn)等；其二，產(chǎn)品的振動(dòng)測(cè)試，將產(chǎn)品置于模擬的振動(dòng)環(huán)境下，實(shí)現(xiàn)對(duì)其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度可靠性及操作可靠性的測(cè)試。振動(dòng)試驗(yàn)和控制技術(shù)在航空航天、軍事和民用等領(lǐng)域有著廣泛地應(yīng)用，例如火箭、導(dǎo)彈發(fā)射后的振動(dòng)，地震引起的建筑物振動(dòng)、汽車(chē)和工業(yè)設(shè)備的實(shí)驗(yàn)室振動(dòng)試驗(yàn)等等，可以提供有效的先進(jìn)的試驗(yàn)方法，提高效率，縮短產(chǎn) 品研制周期，創(chuàng)造極大的經(jīng)濟(jì)效益。因此，有必要盡快發(fā)展我國(guó)自己的振動(dòng)試驗(yàn)控制技術(shù)，以滿足國(guó)防科研和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。本次論文著重論述振動(dòng)控制系統(tǒng)中的瞬態(tài)捕捉功能。 我國(guó)對(duì)于振動(dòng)控制設(shè)備的研究起步較晚，從八十年代開(kāi)始，我國(guó)才開(kāi)始正式研究數(shù)字振動(dòng)控制系統(tǒng)。 1985 年華中理工大學(xué)研制了以 APPLEⅡ 微機(jī)為基礎(chǔ)的振動(dòng)信號(hào)在線分析與檢測(cè)系統(tǒng)，能夠?qū)崟r(shí)地對(duì)振動(dòng)瞬態(tài)捕捉，存儲(chǔ)顯示等多種處理功能，盡管還不能對(duì)振動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，但是也說(shuō)明我國(guó)振動(dòng)測(cè)試也朝著數(shù)字式的方向發(fā)展。航空航天部 623 所研制的 SKF SKF2 隨機(jī)振動(dòng)數(shù)字式控制系統(tǒng)為數(shù)字式標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)控制系統(tǒng)的研究提供了借鑒。 到了 90 年代，蘇州試驗(yàn)儀器總廠研制成功的數(shù)字式標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)控制儀： SDVC系列正弦和 RDVC 振動(dòng)控制儀。同時(shí)，蘇州東菱振動(dòng)儀器有限公司也成功研制了SVC、 RVC 系列基于單板機(jī)的振動(dòng)控制儀。這時(shí)國(guó)內(nèi)的數(shù)字控制系統(tǒng)的一般特點(diǎn)是：以單板機(jī)作為系統(tǒng)的主控機(jī)負(fù)責(zé)系統(tǒng)的管理、數(shù)據(jù)傳送、科學(xué)計(jì)算和實(shí)時(shí)控制；用微機(jī)作為系統(tǒng)的圖形顯示和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備，完成人機(jī)對(duì)話等。因此存在運(yùn)行速度慢，功能單一，使用不方便等缺點(diǎn)，系統(tǒng)的安全可靠性、性能指標(biāo)等均與當(dāng)前的國(guó)際水平有很大 的差距。本項(xiàng)目設(shè)計(jì)在深入分析國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)環(huán)境，全方位考察現(xiàn)有產(chǎn)品特點(diǎn)，充分考慮客戶需求的情況下產(chǎn)生。 本項(xiàng)目設(shè)計(jì)通過(guò)振動(dòng)控制器進(jìn)行瞬態(tài)捕捉測(cè)試分析，對(duì)捕捉到的瞬態(tài)沖擊信號(hào)進(jìn)行分析可使用戶立即評(píng)估該瞬態(tài)事件將造成的潛在損傷。 課題的現(xiàn)狀 目前，世界各國(guó)都在關(guān)注振動(dòng)試驗(yàn)的研究，振動(dòng)試驗(yàn)是信號(hào)處理技術(shù)、自動(dòng)浙江水利水電學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 控制技術(shù)、電力電子技術(shù)相結(jié)合的高科技學(xué)科。從上世紀(jì) 60 年代至今，振動(dòng)試驗(yàn)的控制技術(shù)得到了飛速發(fā)展，已經(jīng)從原來(lái)的模擬控制器發(fā)展到了數(shù)字控制器，并且隨著控制理論、微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，性能在逐步提高。 一般情 況下，瞬態(tài)捕捉是對(duì)采集到的瞬態(tài)加速度信號(hào)進(jìn)行 SRS（ Shock Response Specture）沖擊響應(yīng)譜分析，對(duì)這些分析數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)估，可預(yù)知該瞬態(tài)事件將造成的潛在損傷。 課題主要研究?jī)?nèi)容 針對(duì)目前市場(chǎng)上客戶的需求，對(duì)捕捉到的瞬態(tài)沖擊信號(hào)進(jìn)行 SRS 分析可使用戶立即評(píng)估該瞬態(tài)事件將造成的潛在損傷。本論文以 VENZO880 振動(dòng)控制儀為模型，進(jìn)行傳感器的瞬態(tài)捕捉功能分析。瞬態(tài)捕捉功能用于捕捉和分析瞬態(tài)加速度信號(hào)，比如跌落信號(hào)、碰撞信號(hào)或者沖擊波。主要將針對(duì)以下內(nèi)容進(jìn)行研究： （ 1） 傳感器的跌落瞬態(tài)信號(hào)的捕捉 ； （ 2） 傳感器的碰撞瞬態(tài)信號(hào)的捕捉 ； （ 3） 對(duì)瞬態(tài)信號(hào)進(jìn)行 SRS 分析研究 。 2 對(duì) VENZO880 振動(dòng)控制儀的認(rèn)識(shí) 硬件認(rèn)知 VENZO880 振動(dòng)控制器外觀見(jiàn)圖 21 所示 ，后面板見(jiàn)圖 22 所示 。 VENZO880振動(dòng)控制器前面板上有一個(gè)紅色的急停按鈕（ Abort）、三個(gè)指標(biāo)燈（ Power、 Ready和 Control）和儀器型號(hào)等信息。 圖 21 振動(dòng)控制器前面板 浙江水利水電學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 儀器的后面板上有 BNC 輸入接口，每個(gè)輸入接口都支持 DC、 AC、 ICP、電荷及 TEDS 的耦合方式。驅(qū)動(dòng)端口（ Drive）用于驅(qū)動(dòng)功放或液壓伺服控制器。 AUX通道通常用作正弦試驗(yàn)中的頻率參考信號(hào)，也可用于驅(qū)動(dòng)第二套功放設(shè)備。 VENZO880 振動(dòng)控制器通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接口與計(jì)算機(jī)連接，網(wǎng)絡(luò)連接可避免一些干擾信號(hào)進(jìn)入振動(dòng)控制系統(tǒng)。后面板上還有一個(gè)數(shù)字 I/O 接口，可用于數(shù)據(jù)采集和驅(qū)動(dòng)其它輔助設(shè)備，比如在振動(dòng)、溫度、濕