發(fā)布時(shí)間：2020-07-15 11:34

【摘要】：在機(jī)電設(shè)備故障檢測中,依據(jù)設(shè)備的某些故障具有發(fā)聲特征,運(yùn)用聲源定位技術(shù),定位故障發(fā)聲源位置,達(dá)到故障檢測的目的。本文以中央空調(diào)外機(jī)作為機(jī)電設(shè)備的研究對象,用α穩(wěn)定分布建模環(huán)境噪聲,對故障噪聲介紹和分析,設(shè)計(jì)數(shù)字陷波器對運(yùn)行噪聲源進(jìn)行消除。采集中央空調(diào)外機(jī)噪聲,對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,并用聲級計(jì)測得環(huán)境噪聲分貝范圍。理論分析了相關(guān)算法、共變算法、分?jǐn)?shù)低階協(xié)方差算法和共變相關(guān)算法,用計(jì)算機(jī)進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)。對非整數(shù)自適應(yīng)時(shí)延估計(jì)算法(LMPFTDE)進(jìn)行改進(jìn),共變相關(guān)法的時(shí)延估計(jì)值作為LMPFTDE的迭代初值,共變序列作為LMPFTDE的輸入信號,仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了改進(jìn)方法在脈沖環(huán)境和低信噪比條件下有更好的性能。分析了聲源的聲場模型,確定麥克風(fēng)陣列尺寸,對幾何定位法進(jìn)行數(shù)學(xué)公式推導(dǎo),依據(jù)麥克風(fēng)陣列與聲源的位置關(guān)系,計(jì)算機(jī)仿真聲源定位,得到不同俯仰角和方位角下的估計(jì)誤差,并分析誤差原因。設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)采集平臺,依據(jù)模型搭建四元十字麥克風(fēng)陣列,STM32F103ZET6作為系統(tǒng)控制采集部分,承擔(dān)AD7606芯片的信號采集、數(shù)據(jù)讀取、儲存、發(fā)送;MATLAB軟件設(shè)計(jì)接口程序,接收和處理下位機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)。對數(shù)據(jù)采集平臺的采集效果進(jìn)行測試和分析,驗(yàn)證了采集系統(tǒng)的有效性。實(shí)驗(yàn)室中播放電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)異常聲作為故障聲源,模擬信噪比為0dB,對空間中16個(gè)位置進(jìn)行聲源數(shù)據(jù)采集;相關(guān)算法、LMPFTDE算法、改進(jìn)的算法對聲源分別定位,結(jié)果表明改進(jìn)后算法有更好的估計(jì)性能�，F(xiàn)場對中央空調(diào)外機(jī)聲源進(jìn)行定位,用兩個(gè)激光水平儀模擬全站儀,對聲源位置進(jìn)行投射,實(shí)現(xiàn)聲源位置的可視化。
【學(xué)位授予單位】：上海電機(jī)學(xué)院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TH17
【圖文】：

上海電機(jī)學(xué)院碩士學(xué)位論文準(zhǔn)說話人姿態(tài)，提高會(huì)議的質(zhì)量。聲源定位應(yīng)用于機(jī)電設(shè)備故障聲源定位，設(shè)備出現(xiàn)聲振故障過程中，部分故障產(chǎn)生的力波，使設(shè)備某些部件振動(dòng)，并且產(chǎn)生一定頻帶的聲波，且聲波始終伴隨故障始終。如聲發(fā)射后期導(dǎo)致結(jié)構(gòu)改變而產(chǎn)生聲波[15]，機(jī)械軸心偏移產(chǎn)生的振動(dòng)噪音[16]。在一些特定場合，如復(fù)雜連接的機(jī)械旋轉(zhuǎn)部件、高溫或高腐蝕環(huán)境，聲源定位能發(fā)揮自身的特點(diǎn)，例如齒輪箱齒輪異響定位，工業(yè)現(xiàn)場軸承異響定位，輸油、輸氣、供水管網(wǎng)的壓力管道泄漏源定位[17]，電站泄漏點(diǎn)定位[18]。聲像儀是噪聲源識別定位測試分析系統(tǒng)，對穩(wěn)態(tài)、瞬態(tài)及運(yùn)動(dòng)聲源遠(yuǎn)距離快速識別定位，廣泛應(yīng)用于船舶、航天航空、汽車行業(yè)、家電行業(yè)、電廠車間等噪聲檢測、機(jī)械設(shè)備的噪聲檢測等（圖 1-1 和圖 1-2）。2017 年西門子發(fā)布了全新的LMS 聲學(xué)照相機(jī)[19]，可幫助各行業(yè)加快聲學(xué)故障診斷速度，配備專用軟件的高品質(zhì)模塊化數(shù)字麥克風(fēng)陣列能即時(shí)、準(zhǔn)確地對噪音生成對象，實(shí)現(xiàn)聲源可視化。

上海電機(jī)學(xué)院碩士學(xué)位論文準(zhǔn)說話人姿態(tài)，提高會(huì)議的質(zhì)量。聲源定位應(yīng)用于機(jī)電設(shè)備故障聲源定位，設(shè)備出現(xiàn)聲振故障過程中，部分故障產(chǎn)生的力波，使設(shè)備某些部件振動(dòng)，并且產(chǎn)生一定頻帶的聲波，且聲波始終伴隨故障始終。如聲發(fā)射后期導(dǎo)致結(jié)構(gòu)改變而產(chǎn)生聲波[15]，機(jī)械軸心偏移產(chǎn)生的振動(dòng)噪音[16]。在一些特定場合，如復(fù)雜連接的機(jī)械旋轉(zhuǎn)部件、高溫或高腐蝕環(huán)境，聲源定位能發(fā)揮自身的特點(diǎn)，例如齒輪箱齒輪異響定位，工業(yè)現(xiàn)場軸承異響定位，輸油、輸氣、供水管網(wǎng)的壓力管道泄漏源定位[17]，電站泄漏點(diǎn)定位[18]。聲像儀是噪聲源識別定位測試分析系統(tǒng)，對穩(wěn)態(tài)、瞬態(tài)及運(yùn)動(dòng)聲源遠(yuǎn)距離快速識別定位，廣泛應(yīng)用于船舶、航天航空、汽車行業(yè)、家電行業(yè)、電廠車間等噪聲檢測、機(jī)械設(shè)備的噪聲檢測等（圖 1-1 和圖 1-2）。2017 年西門子發(fā)布了全新的LMS 聲學(xué)照相機(jī)[19]，可幫助各行業(yè)加快聲學(xué)故障診斷速度，配備專用軟件的高品質(zhì)模塊化數(shù)字麥克風(fēng)陣列能即時(shí)、準(zhǔn)確地對噪音生成對象，實(shí)現(xiàn)聲源可視化。

上海電機(jī)學(xué)院碩士學(xué)位論文2.4 實(shí)驗(yàn)分析2.4.1 背景噪聲采集分析現(xiàn)選上海電機(jī)學(xué)院臨港校區(qū)體育館待機(jī)中的中央空調(diào)外機(jī)作為機(jī)電設(shè)備背景噪聲采集對象，采集噪聲的環(huán)境如圖 2-1 所示。根據(jù)文獻(xiàn)[51]對音頻采樣介紹，同時(shí)依據(jù)駐極體話筒頻率響應(yīng)范圍，選擇 48kHz采樣頻率，能夠滿足最高頻率信號采樣要求，消除頻譜混疊。用 MATLAB 中 wavrecord 函數(shù)啟動(dòng)聲卡，采集空調(diào)外機(jī)待機(jī)時(shí)背景噪聲（控制電路散熱風(fēng)扇工作），錄制480000點(diǎn)16位分辨率的數(shù)組。x 10-3Single-Sided Amplitude Spectrum of y(t)

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本文編號：2756442