多功能旋转机械动态实验台的研究

摘要

多功能旋转机械动态实验台是一台面向大专院校的教学实验台，也可用于科研机构和工厂的科学研究设备。此实验台将传动误差测量与振动噪声测量集于一体，同时可完成转子测量，通过作本实验台的实验，学生不仅会对课本上的相关知识有更深入的认识和掌握，并且对相应的测量技术也有所了解，是一台多功能的教学设备。本实验台为预先设置多处误差和故障，通过多种测量技术和分析手段得到故障曲线，并分析相互之间的内在关系。所设计的测量系统可在线测量多个动态参数，监测实验台的运行状况，并分析故障产生的原因，为一小型旋转机械故障诊断系统，具有良好的市场前景。 本文介绍了实验台的整体结构，实验内容的设置和各实验的工作原理，模拟了传动误差曲线及其空域频谱图，详细阐述了转子测量的电路设计、下位机程序设计和上位机的软件设计。设计了相位测量电路及程序框图。在AD转换电路设计中考虑了抗干扰因素，但须进一步提高抗干扰性。我们用AT89C52作为微处理器，采集信号并进行相应的处理，通过一条串行总线传给上位机，上位机的软件由VisualC++编制，采用多个MSCOMM控件对各个实验项目的数据进行接收，可在线完成转速、轴心轨迹及临界转速的测量，并绘制曲线。 作者给出了目前实验台所达到的效果，列出了实验台的照片和所测得的实验曲线，包括转速随时间变化曲线、轴心轨迹曲线和临界转速曲线，最后对全文进行了总结，并提出了旋转机械动态测量实验台产品化所尚需完成的工作。

目录

文摘

英文文摘

1绪论

1.1课题的来源、目的和意义

1.2旋转机械监测与诊断系统的现状与发展

1.3旋转机械监测与诊断系统的结构与组成

1.4旋转机械状态监测的基本参数

1.5本文的主要研究内容

2实验台的组成及实验原理

2.1实验台的整体设计及组成

2.2实验台的实验原理

2.2.1传动误差实验

2.2.2临界转速实验

2.2.3轴心轨迹实验

2.2.4相位实验

2.2.5振动噪声实验

3系统电路设计

3.1系统电路工作原理

3.1.1轴心轨迹测量

3.1.2转速测量

3.1.3临界转速测量

3.1.4相位测量

3.2单片机及其外围电路

3.2.1单片机最小系统电路

3.2.2 RS232通信电路

3.3电路板抗干扰性设计

4下位机系统程序设计

4.1下位机I/O分配表

4.2转速程序设计

4.3轴心轨迹程序设计

4.4临界转速程序设计

4.5相位程序设计

4.6通信程序设计

4.7 LED显示电路设计

4.8单片机初始化

4.9软件抗干扰技术

5上位机系统软件设计

5.1软件功能简介

5.2数据采集和通信设计

5.2.1用API函数实现串行通信

5.2.2用MSComm控件实现串行通信

5.2.3各模块的软件设计

6实验台效果

6.1实验台照片

6.2转速随时间变化曲线

6.3轴心轨迹曲线

6.4临界转速曲线

7全文总结与展望

7.1总结

7.1.1完成了实验台的整体设计及实验设计

7.1.2完成转子测量的电路设计

7.1.3完成了下位机程序设计

7.1.4完成了上下位机的通信及部分软件设计

7.2展望

致谢

参考文献

附录发表论文情况