高速旋轉葉片振動信號仿真技術研究.pdf

1、渦輪機械設備廣泛應用于航空航天、能源開發(fā)、工業(yè)生產等諸多領域,針對渦輪機械內高速旋轉葉片的振動檢測技術能夠保證設備安全可靠運轉,而基于葉尖定時原理的旋轉葉片振動檢測技術是當今發(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,驗證分析結果是否與設置的參數(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、可調范圍廣的要求,且通過自帶鍵盤、液晶等外設,可以使系統(tǒng)成為一個便攜設備,方便使用。通過實際應用,本系統(tǒng)可以仿真葉片的同步振動、異步振動、扭振以及復合振動,已成功應用于高速旋轉葉片振動檢測系統(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.設計基于ARM和FPGA的硬件電路,制作電路板,完成系統(tǒng)調試,制作樣機。
　　 4.編寫