高速旋轉(zhuǎn)葉片振動信號仿真技術(shù)研究.pdf

1、渦輪機械設(shè)備廣泛應(yīng)用于航空航天、能源開發(fā)、工業(yè)生產(chǎn)等諸多領(lǐng)域,針對渦輪機械內(nèi)高速旋轉(zhuǎn)葉片的振動檢測技術(shù)能夠保證設(shè)備安全可靠運轉(zhuǎn),而基于葉尖定時原理的旋轉(zhuǎn)葉片振動檢測技術(shù)是當今發(fā)展的主流。本文針對實驗室已開發(fā)的高速旋轉(zhuǎn)葉片振動檢測系統(tǒng),研制了一個脈沖信號仿真系統(tǒng),模擬檢測系統(tǒng)中分布在機匣上的各傳感器發(fā)出的包含葉片振動信息的脈沖信號,作為測試環(huán)節(jié),驗證系統(tǒng)中上位機軟件算法的可靠性。通過建立包含葉片振動信息的方程式,推導出各葉片到達檢測系統(tǒng)中

2、傳感器所需時間,以此時間值作為脈沖的到達時間,將脈沖信號送至檢測系統(tǒng),通過上位機軟件分析,驗證分析結(jié)果是否與設(shè)置的參數(shù)一致。通過比較各運算控制芯片的性能參數(shù),最終選定基于ARM和FPGA的硬件方案,以保證本仿真系統(tǒng)高速、高精度、可調(diào)范圍廣的要求,且通過自帶鍵盤、液晶等外設(shè),可以使系統(tǒng)成為一個便攜設(shè)備,方便使用。通過實際應(yīng)用,本系統(tǒng)可以仿真葉片的同步振動、異步振動、扭振以及復(fù)合振動,已成功應(yīng)用于高速旋轉(zhuǎn)葉片振動檢測系統(tǒng)中,近乎真實的反映葉

3、片振動的參數(shù)。
　　 論文的主要內(nèi)容如下:
　　 1.根據(jù)基于葉尖定時原理的振動信號的特點,建立包含葉片振動信息的數(shù)學方程式,迭代求出各葉片到達相應(yīng)傳感器的時間值,保證運算過程準確可靠。
　　 2.分析各運算控制器件的性能參數(shù),最終選定基于ARM和FPGA的硬件方案,滿足測試系統(tǒng)高速、高精度的要求。
　　 3.設(shè)計基于ARM和FPGA的硬件電路,制作電路板,完成系統(tǒng)調(diào)試,制作樣機。
　　 4.編寫