永磁直线同步电动机垂直提升系统信号采集与处理平台研究

摘要

本文首先介绍了永磁直线同步电动机垂直提升系统在工业生产中的优势和研究应用情况,以及我校已经建成一台高度为10m、载荷量为1500kg的单边隐极型分段式永磁直线同步电动机驱动的垂直提升系统的工业模型。根据该试验模型,对垂直提升系统结构特点、工作流程进行分析,并找出影响提升系统稳定运行的因素,从而确定对系统的相电压、相电流和励磁电势等信号进行采集。由于采集到的系统信号会出现扰动、突变和较强的噪声等特点,指出傅里叶变换和传统小波变换在处理这些信号过程中存在的局限性,并采用 Morlet小波对系统信号进行处理的方法,通过 Matlab仿真确定了该方法的可行性。文中在硬件设计时使用TMS320LF2407作为信号采集与处理的核心部件,并使用与其有良好匹配功能的模数转换芯片ADS8364对提升系统的信号进行采集,同时利用TMS320LF2407自带的CAN模块来组建CAN通信网络,实现多个信号采集与处理节点的分布式连接,并通过RS323-CAN转换接口卡实现与上位机的通信,具有高可靠性和抗干扰性的特点。软件开发时采用C语言和TMS320LF2407专用的汇编语言相结合,发挥各自的优势,采用模块化的方法,在CCS2000可视化集成开发环境下完成系统软件的开发,并通过仿真器对所编写的程序进行调试。最后通过测试确定了信号采集与处理平台的可行性,能够在一定程度上满足对提升系统信号采集与监控的需要。

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1 绪论

1.1 课题研究的目的和意义

1.2 永磁直线同步电动机垂直提升系统研究现状

1.3 永磁直线同步电动机垂直提升系统信号采集与处理研究现状

1.4 本文研究的主要内容

2 永磁直线同步电动机垂直提升系统分析及信号采集介绍

2.1 永磁直线同步电动机垂直提升系统分析

2.2 永磁直线同步电动机垂直提升系统采集信号的确定

2.3 本章小结

3 垂直提升系统信号处理的小波算法研究

3.1 引言

3.2 小波理论的分析

3.3 传统小波分析在处理特殊信号时的局限性

3.4 Morlet小波去噪分析

3.5垂直提升系统信号的Morlet小波处理

3.6 本章小结

4垂直提升系统信号采集与处理平台硬件电路设计

4.1系统总体设计方案

4.2 信号处理模块的设计

4.3 信号采集模块设计

4.4 通信接口设计

4.5 本章小结

5信号采集与处理平台软件设计

5.1 软件系统总体设计方案

5.2 系统初始化配置

5.3 信号采集模块的软件设计

5.4 垂直提升系统信号处理的软件设计

5.5 系统通信模块的软件设计

5.6 系统软硬件联调

5.7 提升系统监控软件

5.8 本章小结

6 测试与分析

6.1 测试设备介绍

6.2 数据的测量与分析

6.3 小结

7 总结与展望

7.1 本文工作总结

7.2 展望

参考文献

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