流体设备运行参数的网络化虚拟测试系统研究

摘要

在智能控制领域，计算机网络控制技术、虚拟测试仪器技术、传感检测技术等已成为具有普遍应用价值的技术手段和高技术科研热点，并在各个领域得到广泛的应用。基于这一趋势，本文研究“流体设备运行参数的网络化虚拟测试系统研究”，这一研究工作将是新世纪流体设备测控技术水平的一种标志，是计算机网络遥测遥控技术在设备测控系统中的具体应用。这项研究实质上是提高现有传统流体设备的技术水平，通过网络化虚拟测试技术增加其技术含量，使之在技术上上档次，以适应我国企业流体技术现代化的需要。 根据流体设备运行参数测试的特点，提出了网络化虚拟测试流体设备运行参数的方法及系统，并进行了比较深入的研究。接着，通过实用性、系统成本等多方面的比较和权衡，确定了一种测试方法及系统。其硬件部分采用单片机技术，与PC机通过串口和MODEM进行通讯。用现有电话线网进行网络化远程通讯。软件部分采用了工程中面向数椐流的分析与设计方法，以及模块独立设计的原则。该系统实现了流体参数的网络化虚拟测试。 本文研究的内容属于重庆市科委应用基金项目“基于计算机网络的设备遥测与遥控系统应用研究”中的关键技术和实际推广应用。本项目的研究瞄准了当今计算机网络控制技术和流体设备测控技术的发展方向，具有广泛的推广应用前景。流体设备运行参数的网络化虚拟测试技术可以类推和应用至其它各种机械和自动化设备的测控系统中。 本文针对所确定的那种测试方法及系统，论述了信号的采集、传输和接收过程，把重点放在对传入的数字信号的处理上，即仪器的虚拟化和智能化。围绕相关的信号，首先进行了滤波处理、时频域转换、傅立叶变换等理论分析，然后，论述了从相关的处理结果得出相应的信息进行设备故障诊断、设备运行状态判断即流体系统的模式识别及作出相应的反应。最后，给出了流体系统实测数据的运行结果。本文的创新在于：将计算机网络技术、虚拟测量仪器技术、遥测遥控技术结合，应用于流体设备运行参数的测试，成功地实现了网络化虚拟测试、数字信号传输与处理，并在此基础上探索了对流体系统的模式识别的应用。

目录

文摘

英文文摘

1绪论

1.1测试技术发展现状和虚拟仪器技术

1.2流体设备运行参数的测试现状及发展趋势

1.3论文背景及研究的目的和意义

1.4论文组织与结构

2数字信号处理的理论基础

2.1时域离散信号

2.1.1序列的定义

2.1.2典型序列

2.1.3序列的卷积和相关

2.1.4序列的Z变换

2.1.5模拟信号的数字处理

2.2离散傅立叶变换DFT

2.2.1有限时宽序列的DFT

2.2.2用DFT对信号进行谱分析

2.2.3 DFT应用中必须注意的几个问题

2.3数字滤波器

2.3.1 FIR数字滤波器的基本特性

2.3.2 FIR数字滤波器的窗函数设计法

3流体设备运行参数网络化虚拟测试系统的构建

3.1总线系统的比较和选择

3.2系统的硬件与远程通讯

3.2.1硬件的接口

3.2.2远程通讯软件的设计与实现

4系统对测试信号的处理与软件的实现

4.1信号的采集与传输

4.2测试信号的PC机内处理

4.2.1数据的标度变换

4.2.2时域分析

4.2.3频域分析

4.2.4滤波处理

5系统在流体系统模式识别中的应用研究

5.1最小距离分类器

5.2流体系统模式识别的应用探索

6仿真实验结果及分析

7结论

致谢

参考文献