基于ARM的船舶軸系振動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研究與開發(fā).pdf

1、船舶軸系是船舶動(dòng)力裝置的重要組成部分,它的正常運(yùn)行與船舶航行的安全性密切相關(guān)。由于軸系受到主機(jī)和螺旋槳激振力的影響,軸系不可避免地會(huì)產(chǎn)生各種振動(dòng),若其振動(dòng)過大將直接影響軸系的正常運(yùn)行,甚至?xí)?dǎo)致故障的發(fā)生。因此,對(duì)船舶軸系進(jìn)行振動(dòng)監(jiān)測(cè)具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展,嵌入式技術(shù)得到了越來越廣泛的應(yīng)用,其中以高性能處理器ARM結(jié)合穩(wěn)定開源的Linux系統(tǒng)的硬件軟件方案是首選。因此,為了減小由于振動(dòng)對(duì)船舶軸系造成的

2、故障概率,保證船舶航行的安全,本文基于ARM和Linux的嵌入式系統(tǒng),對(duì)船舶軸系振動(dòng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)研究。
　　首先論述機(jī)械振動(dòng)的基礎(chǔ)理論,提出船舶軸系振動(dòng)信號(hào)的測(cè)量原理。然后研究軸系振動(dòng)信號(hào)的時(shí)頻域分析方法,并實(shí)現(xiàn)了一種快速傅里葉變換的算法。定義了軸系振動(dòng)測(cè)量的設(shè)計(jì)原則,分析了軸系振動(dòng)測(cè)量的功能需求,在此基礎(chǔ)上,提出了一種基于ARM和Linux的船舶軸系振動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)。最后,分別從硬件和軟件方面進(jìn)行整個(gè)系統(tǒng)的開發(fā)。
　　該

3、船舶軸系振動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)以天嵌公司的TQ2440開發(fā)板為硬件平臺(tái),擴(kuò)展外圍信號(hào)隔直、濾波、放大電路,并利用ICP壓電加速度傳感器、A/D轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)振動(dòng)信號(hào)的高速精確采集。通過搭建嵌入式開發(fā)的交叉編譯環(huán)境,在ARM開發(fā)板上移植U-boot、系統(tǒng)內(nèi)核Linux2.6.30.4、yaffs2文件系統(tǒng)和LinuxA/D驅(qū)動(dòng)程序開發(fā)完成整個(gè)嵌入式軟件開發(fā)基礎(chǔ)。在此基礎(chǔ)上選用Qt/Embedded圖形界面開發(fā)平臺(tái)編寫應(yīng)用程序,將采集到振動(dòng)信號(hào)的時(shí)域、頻