学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

分布式实时工程机械构件动态监控系统研究

作　者: 卓文峰
导　师: 王国庆
学　校: 长安大学
专　业: 机械工程
关键词: 工程机械构件实时性动态监测
分类号: TP277
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 31次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

随着工程机械设备在社会生产建设中的大量使用与蓬勃发展,工程机械设备构件的健康安全凸显出其重要性。利用实时监测动态应变的方法是防止工程机械构件出现意外事故的有效路径。为了解决这一问题,本文从构件监测系统的总体方案、关键子系统的选型、实时通信及测试装置的设计等四个部分进行了研究与探索：第一部分,阐述了论文研究的背景及其目的。在分析国内外的研究状况的基础上,论证了论文研究的可行性与必要性；同时通过研究系统主要关键技术的当前发展状况,提出了适宜的技术要求：论证了可行的设计方案与系统结构,并通过对方案对比,选择了合适可行的方案。第二部分,设计了针对工程机械构件的动态应变测量采集模块。首先,完成了内置式桥型可兼容性电桥电路和电桥桥源电路的设计；其次,完成了信号变送与高精度ADC电路设计；再次,完成主控芯片选型及外围器件电路设计,并说明了与可靠性有关的PCB设计因素。测量模块具有高精度的特点已经具备有组成分布式总线网络的条件。第三部分,首先说明了系统通信的选择和设计方案：其次完成了系统下位机的软件设计,包含有SPI、CAN、USART等部分的程序实现；再次设计了上位机USB在HID模式下的通信程序及UI界面,实现了数据波形显示UI界面,提出了应用程序开放式接口,以方便用户进行二次开发。第四部分,为了有效的对所设计的监测系统进行测试,针对应用最多的构件结构动力学形态,设计了一个基础模拟测试平台以验证本系统的功能,并给出了平台的部分参数以及使用方法。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-9
第一章绪论  9-17
  1.1 课题研究背景及目的  9-11
  1.2 国内外研究状况  11-14
  1.3 论文的主要研究内容和论文的章节安排  14-17
    1.3.1 论文主要研究内容  14-15
    1.3.2 本论文的设计难点  15
    1.3.3 文章总体结构安排  15-17
第二章系统方案设计  17-21
  2.1 系统主要目标  17
  2.2 系统实现方案对比  17-20
  本章小结  20-21
第三章工程机械测量模块硬件设计  21-43
  3.1 电桥电路原理及设计  21-26
    3.1.1 测量电桥及模式变换电路设计  21-22
    3.1.2 电桥桥源设计  22-24
    3.1.3 电桥平衡处理及温漂补偿  24-26
  3.2 信号变送及ADC电路原理及设计  26-33
    3.2.1 放大电路设计  26-29
    3.2.2 ADC电路设计  29-33
  3.3 主控芯片及其他电路设计  33-41
    3.3.1 主控芯片选型  34-35
    3.3.2 其他外围电路  35-41
  3.4 PCB制版原则  41-42
  本章小结  42-43
第四章系统软件设计及其实现  43-65
  4.1 系统通信方案设计  43-44
  4.2 下位机软件设计及其实现  44-57
    4.2.1 主程序设计  44-46
    4.2.2 初始化设计  46-50
    4.2.3 CAN总线通信设计  50-53
    4.2.4 SPI总线通信设计  53-55
    4.2.5 USART通信设计  55-57
  4.3 上位机软件设计及其实现  57-64
    4.3.1 USB通信数据采集设计  57-62
    4.3.2 数据分析与数据图形的显示  62-64
  本章小结  64-65
第五章实验平台设计  65-68
  本章小结  67-68
结论与展望  68-70
  论文主要完成的工作  68
  展望  68-70
参考文献  70-73
攻读学位期间取得的研究成果  73-74
致谢  74

分布式实时工程机械构件动态监控系统研究

内容摘要

全文目录

相似论文