往复式液压冲击机械运动特性检测与分析研究

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往复式液压冲击机械性能参数测试对推动液压冲击技术的发展和产品性能的改进具有重要意义。本文在讨论总结目前国内外液压冲击机械冲击性能参数测试方法的基础上,提出了一种微型无线式加速度实时检测方法,将蓝牙无线传输技术应用到冲击活塞的加速度检测中,集成了一套新型的往复式液压冲击机械运动特性无线式检测系统。主要的研究工作和创新点如下:(1)基于STM32芯片和蓝牙模块设计了无线式加速度检测设备,包括检测装置、硬件电路和下位机主控程序,可实现液压冲击机械加速度数据的采集和无线传输,基于微信登录技术设计了微信小程序上位机数据采集软件。(2)针对往复式液压冲击机械的加速度信号具有非平稳、非线性的特点,本文提出了一种基于CEEMDAN自相关能量来判别噪声分量,并构造新的小波阈值函数对噪声分量做处理,提高了加速度信号的稳定性和准确度,效果优于普通的CEEMDAN方法。(3)针对预处理过的加速度信号中还存在直流分量和低频随机漂移的问题,本文使用零相位高通滤波器去除低频随机漂移并保证滤波前后相位的一致,利用自回归模型端点数据延拓的方法抑制零相位高通滤波后信号两端产生的瞬态效应,并采用多项式拟合修正由于初始值不为零引起的趋势项误差,修正效果优于普通的高通滤波方法。(4)本文的Web端加速度信号处理系统使用前后端分离的开发模式,采用基于MVVM架构的Vue.js、UI组件库element和前端打包构建工具Webpack等开发该系统的前端部分,使用Django框架和并行分布式框架Celery实现系统后台服务端的搭建,无需下载安装,只需通过浏览器访问,即可实现加速度数据的上传、下载和数据协作以及处理结果可视化,本文提出的降噪算法和积分算法都已集成至基于B/S架构的Web端加速度信号处理系统。(5)最后通过实验对本文所设计的无线式加速度检测系统做了性能测试和功能测试。将实验处理结果与参考值作了对比分析,证明了本文检测方案的可行性和有效性。
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