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1. 研究目的与意义
机械或结构振动信息反映了其运转状态或工作状况。对振动信号进行采集和分析,可以研究系统的动力学特性,分析产生振动的原因,考核设备适应振动与环境的关系。
本项目根据工程实践中对测试数据分析处理的需要,利用MATLAB软件编写相应处理程序,并在GUI环境下设计可视化用户界面,实现振动信号的预处理、时域分析、频域分析等功能,构建一套具有功能丰富的振动测试信号处理与分析系统。
2. 国内外研究现状分析
目前,振动信号处理大都是通过相应的测试分析软件来实现的,例如,B&K公司的PULSE振动测试软件就包含丰富的信号处理功能,然而这类进口软件价格昂贵,且使用起来不够灵活方便。
影响最大的虚拟仪器编程语言是美国NI公司的LabVEIW和LabWindows/CVI,还有其他基于WINDOWS操作系统的可视化编程工具如VB、C 、Delphi等。这些平台在系统操作界面的编程方面各有自己独特的优点,但这些平台对各种振动测试信号处理和分析功能编程开发方面,难度较大,费时费力,从而限制了某些功能的开发。
3. 研究的基本内容与计划
内容: 1)信号预处理:可以实现信号的转换、放大、滤波以及平滑处理等专门的信号调理。2)信号时域分析:信号时域波形的显示以及统计分析;信号的概率密度分布;相关函数,包括自相关函数和互相关函数。 3)信号频域分析:信号的傅里叶变换及傅里叶反变换;功率谱估计,包括自功率谱,互功率谱;相干函数分析。 计划: 1:1--2周完成资料的收集,熟悉振动信号处理与分析相关的国内外研究进展。 2:3--6周巩固并扎实设计中所需的专业基础,如数字信号处理,机械振动基础,MATLAB语言与编程。 3:7--13周进行设计分析,并利用MATLAB编写程序,完成界面设计。 4:14--15周编写毕业设计说明书。 |
4. 研究创新点
1.利用matlab软件编写相应处理程序,并在gui环境下设计可视化用户界面,即能够方便实现脱离matlab平台而在windows系统下执行的操作界面。虚拟界面设计成本低,大大缩短了软件开发时间,且投入使用时灵活方便。
2.该系统功能多,而且其界面可以通过人机对话方式方便操作。
3.此外,其功能完全可以进一步拓展。比如,在这个基础上,可以调用matlab混合编程增强系统的数据处理功能,可以增加实时数据采集、实时信号信号处理与分析功能,为后继开发留下了模块添加的空间。
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