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基于ARM的船舶轴系振动监测系统研究与开发
| 论文题名： | 基于ARM的船舶轴系振动监测系统研究与开发 |
| 关键词： | 船舶轴系;ARM嵌入式系统;故障概率;振动监测 |
| 摘要： | 船舶轴系是船舶动力装置的重要组成部分,它的正常运行与船舶航行的安全性密切相关。由于轴系受到主机和螺旋桨激振力的影响,轴系不可避免地会产生各种振动,若其振动过大将直接影响轴系的正常运行,甚至会导致故障的发生。因此,对船舶轴系进行振动监测具有十分重要的现实意义。 随着电子技术的飞速发展,嵌入式技术得到了越来越广泛的应用,其中以高性能处理器ARM结合稳定开源的Linux系统的硬件软件方案是首选。因此,为了减小由于振动对船舶轴系造成的故障概率,保证船舶航行的安全,本文基于ARM和Linux的嵌入式系统,对船舶轴系振动进行监测研究。 首先论述机械振动的基础理论,提出船舶轴系振动信号的测量原理。然后研究轴系振动信号的时频域分析方法,并实现了一种快速傅里叶变换的算法。定义了轴系振动测量的设计原则,分析了轴系振动测量的功能需求,在此基础上,提出了一种基于ARM和Linux的船舶轴系振动监测系统的方案设计。最后,分别从硬件和软件方面进行整个系统的开发。 该船舶轴系振动监测系统以天嵌公司的TQ2440开发板为硬件平台,扩展外围信号隔直、滤波、放大电路,并利用ICP压电加速度传感器、A/D转换器实现振动信号的高速精确采集。通过搭建嵌入式开发的交叉编译环境,在ARM开发板上移植U-boot、系统内核Linux2.6.30.4、yaffs2文件系统和LinuxA/D驱动程序开发完成整个嵌入式软件开发基础。在此基础上选用Qt/Embedded图形界面开发平台编写应用程序,将采集到振动信号的时域、频域图形显示在LCD上。 |
| 作者： | 熊欢 |
| 专业： | 轮机工程 |
| 导师： | 吴军 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华中科技大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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