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起重机械中的状态监测技术抗干扰研究
| 论文题名： | 起重机械中的状态监测技术抗干扰研究 |
| 关键词： | 抗干扰;放大器;自适应滤波;港口起重机;状态监测技术 |
| 摘要： | 在信号处理中，一般认为噪声是有害的，因它扰乱了信号。因此总希望所采集的信号中尽量不含噪声，但这在实际中是不可能的。正因为如此，才产生了一系列噪声信号的处理算法和处理理论。 本文通过分析港口起重机状态检测评估系统(简称CMAS系统)的工作特点和所处于的工作环境，得出CMAS系统属于受干扰的敏感元件，其主要外部干扰源为高压变频器和大功率电动机，其传播形式为变频器和电动机的输送导线对传感器信号线的电磁耦合，这样传感器到采集箱为受干扰最严重段。减少这个通道的噪声是系统抗干扰的关键，同时也应提高系统本身的精度和抗干扰能力。本文结合信号处理理论，提出了测试系统的硬件设计的基本要求，要求高的共模抑制比、传感器稳定性好、低噪声和低漂移等，在软件上，要求实时性好、稳定性高等。 根据以上要求本文做了如下设计： 1、设计预处理电路，采用两级放大的方式，选用仪表放大器INA115和INA128提高共摸抑制比和降低漂移；选用频谱均衡法设计的高抗干扰电源以降低外部电网对测试电路的影响，利用带有良好屏蔽的信号以降低外部辐射影响；根据港口起重机振动频率在0.1到1000Hz之内，利用八阶低通滤波器MAX295去除高于1000Hz的高频信号，防止采样时的混叠现象。 2、采用自适应滤波的方法利用双通道对消噪声信号，并通过matlab编写程序，利用正弦波受到随机信号干扰进行仿真算，并在实际工程信号得到验证。 3、利用硬件电路实现自适应算法，采用12位的A/D 7892-1转换芯片、美国德州仪器公司的TMS320LF2812A DSP芯片，配以相关的外围电路，完成交流电信号的数据采样、处理、存储、通信。整个系统充分发挥了DSP芯片的数据处理优势，大大提高了系统的运算速度和性能。另外，在硬件功能实现的同时，考虑到了系统的抗干扰性，提出了相应的硬件抗干扰措施。本论文完成了系统软硬件抗干扰设计并通过仿真得到证明，最后通过实验证本文研究的系统能够达到性能指标的要求。 |
| 作者： | 高雷 |
| 专业： | 机械电子工程 |
| 导师： | 李勇;胡雄 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 上海海事大学 |
| 学位年度： | 2007 |
| 正文语种： | 中文 |
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