機械振動信號分析及故障報警_課程設(shè)計-wenkub
2022-09-09 16:14:46 本頁面
【正文】 他分析工具一樣，小波分析工具有自己的特點，如果不能正確使用，反而會影響對信號的正確分析。 學(xué)生那份任務(wù)書要求裝訂到課程設(shè)計報告前面。設(shè)計相應(yīng)的信號分析及顯示界面。 掌握單 片機串口通信協(xié)議。 連接硬件實驗線路，實現(xiàn)所要求的功能。 基于振動信號分析結(jié)果，通過串口發(fā)送命令給單片機系統(tǒng)，根據(jù)振提取的特征指標判斷軸承是否故障，若有故障驅(qū)動蜂鳴器報警。 目錄 第一章 摘要 第二章 總體設(shè)計方案 第三章 基本原理 第四章 MATLAB 界面設(shè)計 第五章 各模塊設(shè)計及程序 第六章 設(shè)計心得及總結(jié) 參考文獻 第一章 摘要 機械振動信號分析是現(xiàn)代機械故障診斷的一個 有效方法。從本質(zhì)上說，小波分析是用小波函數(shù)與被被分析的信號函數(shù)做一系列的互相關(guān)運算，因此選用小波函數(shù)不當(dāng)會引起分析的誤差或誤判。本次課設(shè)利用 matlab 軟件，實現(xiàn)對機械振動信號時頻域的分析以及故障的判斷。小波變換聯(lián)系了 應(yīng)用數(shù)學(xué) 、 物理學(xué) 、計算機科 學(xué) 、信號與 信息處理 、 圖像處理 、地震勘探等多個學(xué)科。傅立葉 變換是時域到頻域互相轉(zhuǎn)化的工具，從 物理意義 上講，傅立葉變換的實質(zhì)是把這個 波形 分解成不同頻率的正弦波的疊加和。它的主要特點是通過變換能夠充分突出問 題某些方面的特征，因此，小波變換在許多領(lǐng)域都得到了成功的應(yīng)用，特別是小波變 換的離散數(shù)字算法已被廣泛用于許多問題的變換研究中。 根據(jù)對序列分解與選取方法的不同而產(chǎn)生了 FFT 的多種算法，基本算法是基２ DIT 和基２ DIF。 設(shè) x(n)為 N項的復(fù)數(shù)序列，由 DFT 變換，任一 X（ m）的計算都需要 N次復(fù)數(shù)乘法和 N1次復(fù)數(shù)加法，而一次復(fù)數(shù)乘法 等于四次實數(shù)乘法和兩次實數(shù)加法，一次復(fù)數(shù)加法等于兩次實數(shù)加法，即使把一次復(fù)數(shù)乘法和一次復(fù)數(shù)加法定義成一次“運算”（四次實數(shù)乘法和四次實數(shù)加法），那么求出 N 項復(fù)數(shù)序列的 X（ m） ,即 N點 DFT變換大約就需要 N^2次運算。而如果我們將這種“一分為二”的思想不斷進行下去，直到分成兩兩一組的 DFT 運算單元，那么 N點的 DFT 變換就只需要 Nlog2N 次的運算， N 在 1024 點時，運算量僅有 10240 次，是先前的直接算法的 1%，點數(shù)越多，運算量的節(jié)約就越大，這就是FFT 的優(yōu)越性。 根據(jù)采樣定律，一個頻帶有限的信號，可以對它進行時域采樣而不丟失任何信息， FFT 變換則說明對于時間有限的信號 (有限長序列 )，也可以對其進行頻域采樣，而不丟失任何信息。 第五章 各模塊設(shè)計及程序 時域和頻域分析及畫圖 %時域波形 % figure(1)。 plot(xdata)。 ylabel(39。db1039。 y=ymean(y)。 set(gcf,39。 xlabel(39。功率譜 p/w39。,39。39。int1639。)。 % 平均值 set(,39。 % 最大值 C=min(xdata)。,num2str(D))。,num2str(E))。string39。 else J=1。通過這次課程設(shè)計，我對數(shù)字信號處理及傅里葉變換的實際應(yīng)用有了深刻的理解，尤其加深了我對快速傅里葉變換的理解。 參考文獻 1）《微型計算機控制系統(tǒng)》 賴壽宏，機械工業(yè)出版社（教材） 2）《單片機及應(yīng)用》李大友，高等教育出版社（教材） 3）《信號處理原理及應(yīng)用》 謝平 等 機械工業(yè)出版社（教材） 4)《 Matlab 程序設(shè)計及其在信號處理中的應(yīng)用》 聶祥飛等 西南交通大學(xué)出版社 附錄一 matlab 總程序 function varargout = keshe0628(varargin) gui_Singleton = 1。gui_Singleton39。gui_OutputF39。gui_Callback39。 ischar(varargin{1}) = str2func(varargin{1})。 guidata(hObject, handles)。,num2str(A))。 % 峰峰值 set(,39。%峭度 set(,39。%偏度 。 function edit1_Callback(hObject, eventdata, handles) function edit1_CreateF(hObject, eventdata, handles) if ispc amp。), get(0,39。,39。amp。defaultUicontrolBackgroundColor39。white39。 isequal(get(hObject,39。)) set(hObject,39。)。BackgroundColor39。BackgroundColor39。 end function edit5_Callback(hObject, eventdata, handles) function edit5_CreateF(hObject,
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