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基于LabVIE W的振动信号分析系统设计

计算机测量与控制杂志|唐奕; 李祺; 王文娟; 马云彤; 刘旺 哈尔滨工业大学自动化测试与控制系; 哈尔滨150080; 中国航天科工集团第三研究院无人机技术研究所; 北京100074; 北京机电工程研究所; 北京100074

针对机械故障监测的需求,开发了振动信号分析系统;采用LabVIEW图形化开发工具,系统实现了振动信号分析流程和基本的信号分析方法,能够对振动信号进行预处理,并从时域、频域和时频域角度对其进行特征提取;完成了基于仿真信号和实测的公开振动数据集的系统功能验证,采用希尔伯特-黄变换法对西储凯斯轴承的一组数据进行测试,结果表明,所开发的振动信号分析系统能够分辨出轴承故障的特征频率,相对误差为0.84%,同时具备参数配置灵活、结果显示直观、扩展性强的优势,为基于振动测试的机械故障监测提供了基础平台。

【分 类】
  • 期刊
  • >
  • 自然科学与工程技术
  • >
  • 信息科技
  • >
  • 自动化技术
【关键词】
  • 故障检测
  • 振动测试
  • 信号分析
  • labview

计算机测量与控制 文档目录

计算机测量与控制杂志专家论坛

国外飞机预测与健康管理技术发展计划综述

摘要:进入21世纪以来,预测与健康管理(PHM)技术作为提高新一代武器装备和民用产品的可靠性、安全性和经济承受性,实现自主式保障和基于状态的维修(CBM/CBM+)的关键使能技术,引起各国军方和工业界的广泛关注;欧美各国借助各种技术开发计划来大力推动PHM关键技术的开发、成熟和在军、民领域的应用;对近10年来美国NASA、欧盟和英国实施的几项PHM相关计划进行了概述,介绍了各项计划设立背景、研究框架和特点、组织管理、研发重点等内容,以期为我国发展PHM技术、制定相关技术计划提供参考借鉴。
1-7
计算机测量与控制杂志测试与故障诊断

探测器前放组合件测试系统设计

摘要:利用虚拟仪器技术可以实现对探测器前放组合件测试系统等高精度测试系统的开发;系统以工控机为主控平台,结合自研的图像采集与处理单元、切换控制单元,利用虚拟仪器开发软件LabVIEW2011,实现对单个前放模块常温测试,对两发探测器前放组合件同时进行高低温、常温测试;对探测器盲元的检测做了详细的说明和分析;通过现场实际使用,证明了该系统测试精度高,完全满足了微弱小信号的测试,自动化程度高,测试速度快,实现了对测试数据、图表、图像的采集、保存和回放。
18-20

基于蒙特卡洛法的关节臂坐标测量机工作空间分析

摘要:传统的求解关节臂式坐标测量机工作空间的方法需要借助繁琐的数学公式、计算量大,针对这一问题选用蒙特卡洛法对工作空间进行分析;首先运用D-H 方法建立关节臂式坐标测量机的数学模型得出运动学方程;然后采用蒙特卡洛法分析该测量机的工作空间,得出工作空间点云图;最后,采用局部象限分布的方法对关节臂式坐标测量机工作空间点云图的边界点进行提取;仿真实验结果表明用蒙特卡洛法对工作空间分析更简单易于实现,采用基于局部象限分布法提取到的边界点轮廓也更准确避免了虚假边界点的提取。
30-33

一种压力传感器单故障实时诊断方法研究

摘要:研究对象为容式变极距型液位压力传感器,分析了传感器测量电路的工作原理与特性;故障诊断首先用压力变化率判断测量电路故障存在性;再得到额定输入信号下电路电桥输出信号和运算放大器输出这两个检测信号的表达式,各表达式均以电路相关元件为自变量,因不同元件发生数值漂移故障时,对检测信号的影响趋势各不相同,使得精确到元件的故障定位得以实现;确定故障位置后将正常元件值代入检测信号表达式联立方程组求解,以实现精确到元件的故障定值;仿真显示该故障诊断方法所求得故障值非常接近真实故障值。
44-48
计算机测量与控制杂志默认

一种用于云计算资源调度的改进遗传算法简

摘要:针对轮询调度算法、遗传算法和模拟退火算法在云计算资源调度中存在收敛速度慢、易早熟和资源负载不均衡等问题,提出了一种基于模拟退火思想的改进遗传算法(simulated annealing improved genetic algorithm:SAIGA);改进算法设计了基于任务平均完成时间和负载均衡的双适应度函数和自适应的交叉变异概率函数,允许算法在退火过程中以一定概率接受劣质解从而避免早熟现象的发生,将虚拟资源上任务分配数的标准差作为选择个体的依据来实现节点的负载均衡;仿真结果表明,改进算法与上述算法相比,在任务平均完成时间、资源利用率以及收敛速度上表现得更优越,能够较快地找到资源最优调度方案,具有较好的可行性和实用性。
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计算机测量与控制杂志综述与评论

红外热成像无损检测技术现状及发展

摘要:红外热成像是近年来发展起来的一种快速有效的无损检测技术,通过主动热激励使物体内部的异性结构以表面温场变化的差异形式表现出来,实现缺陷的定位、识别和定量测量;它是一门跨学科的技术,它的研究和应用,提高了多种军、民用工业设备的安全性可靠性;综述了红外热成像无损检测技术的基本概念、关键技术原理和系统组成,比对分析了光脉冲、超声、锁相、太赫兹等各种热激励方式的技术特点,介绍了国内外相应的发展状况和进展,并给出了一些典型应用案例,最后总结了该技术的发展趋势。
1-6
计算机测量与控制杂志测试与故障诊断

基于LabVIEW&DIAdem的飞机电源测试系统

摘要:试验环节是产品研制生命周期中的重要环节,但是一直以来都缺乏有效的管理手段,在整个测试阶段都存在大量的人为的、重复性的工作,导致试验效率低下,为改善这一现状,提高试验效率,提出了一种基于PXIe数据采集系统,借助LabVIEW和DIAdem软件的测试系统解决方案:以LabVIEW控制数据高速同步采集,DIAdem调用LabVIEW模块执行算法分析,通过软件集成,实现对测试系统的全面管理,包括数据采集、数据检索、数据分析、报表生成及整个流程的自动化控制;以C919飞机电源测试系统为介绍对象,对该套测试系统解决方案进行阐述,实际测试情况表明,在数据吞吐率大于200M/s的情况下,相对传统测试方法,该测试方案在保证测试精度的基础上,极大的提高了试验效率,极大的提高了系统的可扩展性和可维护性。
16-18

基于信噪比测量的欺骗干扰检测方法

摘要:在捕获北斗信号的过程中,接收机根据预先设定好的信号搜捕策略和门限值来捕获信号;欺骗干扰源通过产生虚假的相关峰和增加噪声基底,可以有效地干扰普通型北斗接收机正常的捕获工作;针对欺骗信号检测问题,在分析欺骗信号入侵对接收机噪声基底影响的基础上,提出了在捕获阶段利用信噪比(SNR)检测技术识别欺骗干扰信号的方法,并对其有效性进行了分析;仿真结果表明,采用该方法的接收机具有一定程度的欺骗干扰识别能力,为提高GNSS接收机抗干扰能力提供了有益的参考。
29-32

IRIG标准颤振信号的在线监测方法研究

摘要:颤振试飞是飞行试验中的一项重要课题;颤振参数的实时在线显示为颤振参数在线校准的最重要环节,基于此提出了一种基于IRIG标准的颤振信号的在线实时监测方法;首先对飞行数据的IRIG记录标准进行了研究,并介绍了其中颤振参数的记录格式;然后对BCB界面化设计和Matlab数据分析的混合编程进行了研究,利用混合编程和多线程的组合方式,完成了网络数据提取、数据包获取、通道数据获取与显示和FFT变换与显示;通过对标准信号的在线实时监测,验证了软件的正确性和可行性,满足颤振参数校准的需求,最终实现了对颤振信号的在线监测。
42-44
计算机测量与控制杂志综述与评论

装备保障能力评估方法综述

摘要:装备保障能力评估是提升武器装备战备完好率的重要手段,能有效地促进装备保障能力建设的科学发展和部队战斗力的提升;文章首先介绍了装备保障能力相关理论的发展情况,整理了装备保障能力评估的基本思路,然后从多元统计理论、不确定性理论、多属性评估法、数据挖掘技术、交叉学科理论及组合模型等方面介绍了当前评估方法的发展现状,梳理和总结了各方法的建模基本思想并比较其优缺点,结合研究现状指出了评估理论存在的问题,最后对下一步研究方向进行了归纳。
1-3
计算机测量与控制杂志测试与故障诊断

串口扩展芯片XR16L784在水文监测系统中的应用

摘要:为了解决系统设计中单片机串口数量较少不能同时满足多路串行通信的问题,通过对现有串口扩展技术进行对比分析,并针对水文监测系统的应用需求,提出了基于芯片XR16L784完成串口扩展的设计方案;介绍了串口扩展芯片XR16L784的硬件设计和软件编程的具体实现方法,并在水文监测系统上进行了实验验证;结果表明:串口扩展芯片XR16L784可有效实现多个串口扩充,扩充后的串口通道能够在不同波特率下稳定、可靠实现数据双向传输;串口扩展方案解决了在多路串行通信系统中系统主控单元串口数量有限的问题,在水文监测系统中体现出很好的实用价值。
14-17

基于局部特征尺度分解与瞬时频率谱的齿轮故障诊断

摘要:齿轮故障振动信号具有非平稳、非线性特征,且可视为多个调幅-调频分量的叠加,单个调幅-调频分量的瞬时频率蕴含了齿轮的故障特征;为了将信号准确分解、获得单分量的瞬时频率,进而根据瞬时频率谱进行齿轮故障诊断,提出了局部特征尺度分解与瞬时频率谱相结合的故障诊断方法;该方法首先对齿轮振动信号运用局部特征尺度分解,得到若干个瞬时频率有物理意义的内禀尺度分量,然后分别应用希尔伯特变换技术求取每个分量的瞬时频率,并对瞬时频率进行傅里叶变换得到瞬时频率谱,最后根据瞬时频率谱进行故障诊断;对齿轮断齿故障实验数据进行了方法有效性分析,分析结果表明:该方法不仅能够准确诊断出齿轮箱故障情况,还能定位发生故障的齿轮,该方法可有效地应用于齿轮故障诊断。
29-32

离散小波变换耦合静电场理论的图像快速伪造检测算法

摘要:为了解决当前图像伪造检测算法主要是在图像空域中定位伪造区域,难以降低图像维数,使其复杂度大;且不能有效检测几何变换篡改形式的伪造区域,导致其鲁棒性不佳的不足,提出了离散小波变换耦合静电场理论的图像伪造检测算法;首先,引入离散小波变换,提取伪造图像的低频子带,降低图像空间;再基于静电场理论,将提取子带映射到虚拟电场中,提取鲁棒性较强的特征,利用Radix排序算法对特征完成重组,形成特征矩阵;最后,定义相同仿射变换,并用其处理排序矩阵,完成伪造区域检测;实验测试结果显示:与当前的移动复制伪造检测技术相比,所提算法具有更高的定位效率与检测精度;同时拥有较强的鲁棒性,有效抗击几何变换篡改;该算法能够高效精确检测几何变换伪造形式的图像内容。
44-47

期刊名称:计算机测量与控制

期刊级别:统计源期刊

期刊人气:9432

杂志介绍:
主管单位:中国航天科工集团公司
主办单位:中国计算机自动测量与控制技术协会
出版地方:北京
快捷分类:计算机
国际刊号:1671-4598
国内刊号:11-4762/TP
邮发代号:82-16
创刊时间:1993
发行周期:月刊
期刊开本:A4
下单时间:1-3个月
复合影响因子:0.546
综合影响因子:0.442
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