復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的光纖實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與快速修復(fù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、光纖復(fù)合材料結(jié)構(gòu)是當(dāng)今研究的熱點(diǎn)之一，具有廣泛的應(yīng)用前景。而實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與快速修是光纖復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的主要應(yīng)用方向，近年來(lái)受到廣泛的關(guān)注與研究。 本文介紹了一種復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的光纖實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與快速修復(fù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，系統(tǒng)包括光纖監(jiān)測(cè)部分設(shè)計(jì)、信號(hào)采集與處理部分設(shè)計(jì)、快速修復(fù)部分設(shè)計(jì)，最后通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)進(jìn)行性能分析評(píng)估。其中光纖監(jiān)測(cè)系統(tǒng)部分主要介紹了光纖傳感器的設(shè)計(jì)、光電轉(zhuǎn)換電路和信號(hào)放大電路的設(shè)計(jì)。光纖傳感器用于監(jiān)測(cè)材料結(jié)構(gòu)的形

2、變及損傷；光電轉(zhuǎn)換電路將光強(qiáng)信息轉(zhuǎn)換為電信息；信號(hào)放大電路將光電轉(zhuǎn)換信號(hào)放大后便于后續(xù)處理電路采集。信號(hào)采集與處理部分包括A/D轉(zhuǎn)換、信號(hào)處理與識(shí)別、SCI—PC串行通信等模塊。A/D轉(zhuǎn)換將采集到的電信號(hào)數(shù)字化以便于處理；信號(hào)處理與識(shí)別部分利用程序算法識(shí)別和判斷結(jié)構(gòu)的損傷位置和損傷程度；SCI—PC串行通信將結(jié)構(gòu)的實(shí)時(shí)狀態(tài)信息數(shù)據(jù)傳送給PC創(chuàng)建監(jiān)控日志。快速修復(fù)系統(tǒng)包括步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)及控制脈沖的產(chǎn)生。步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路用與提高脈沖輸

3、入端的電流以達(dá)到提高功率目的；控制脈沖用于產(chǎn)生必要的修復(fù)動(dòng)作。最后完成整個(gè)系統(tǒng)調(diào)試以及通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)系統(tǒng)性能進(jìn)行測(cè)試評(píng)估。本課題設(shè)計(jì)的創(chuàng)新之處在于： 1.利用TMS320LF2407A DSP芯片的特殊性能，實(shí)現(xiàn)信號(hào)采集、處理和控制于一體，而且DSP處理速度快，能夠?qū)崿F(xiàn)快速處理運(yùn)算，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)狀態(tài)對(duì)健康狀態(tài)做出準(zhǔn)確判斷并能實(shí)現(xiàn)快速修復(fù)動(dòng)作。 2. 利用步進(jìn)電機(jī)控制光源切換系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)精密控制，實(shí)現(xiàn)光源的高度耦合；同時(shí)利