[发明专利]一种高精度在线动平衡检测控制系统和方法

摘要

本发明公开了一种高精度在线动平衡检测控制系统和方法。本系统包括旋转机械、振动传感器、转速传感器、不平衡调整装置、双核嵌入式控制模块和上位机。本方法操作步骤（1）第一层网络动平衡控制双核嵌入式控制模块的DSP核心实时采集振动传感器和转速传感器的数据，计算输出控制信号，控制不平衡调整装置的运动；（2）第二层网络动平衡控制双核嵌入式控制模块的ARM核心通过无线发送和接受模块与上位机进行通信，在上位机中对旋转机械的控制模型进行精确建模，并周期性的输出校正控制信号精确的校正不平衡调整装置的运动。采用本发明系统和方法能够充分利用双核嵌入式控制模块和上位机的优势，在线精确的检测控制旋转机械的动平衡情况。

主权项

一种高精度在线动平衡检测控制方法，采用高精度在线动平衡检测控制系统进行控制，该控制系统包括旋转机械（1.1）、振动传感器（1.2）、转速传感器（1.3）、不平衡调整装置（1.4）、双核嵌入式控制模块（1.5）、上位机（1.6），其特征在于：振动传感器（1.2）和转速传感器（1.3）的输入端与旋转机械（1.1）相连，振动传感器（1.2）和转速传感器（1.3）的输出端与双核嵌入式控制模块（1.5）相连，不平衡调整装置（1.4）分别连接旋转机械（1.1）和双核嵌入式控制模块（1.5），上位机（1.6）通过无线网络与双核嵌入式控制模块（1.5）相连；所述双核嵌入式控制模块（1.5）包含有DSP核心和ARM核心，负责实时检测振动传感器（1.2）和转速传感器（1.3）转换的旋转机械（1.1）振动和转速信号，进行信号处理和动平衡算法计算，并将相关数据发送给上位机（1.6），上位机（1.6）对旋转机械（1.1）的控制模型进行精确建模，产生周期性的校正控制信号，最终控制不平衡调整装置（1.4）的运动，实现动平衡检测控制，其特征在于该方法的具体操作步骤如下：（1）第一层网络动平衡控制：双核嵌入式控制模块（1.5）的DSP核心在转速传感器（1.3）的触发中断下实时采集安装在旋转机械（1.1）上的振动传感器（1.2）数据，采集的数据经过零相移IIR滤波器滤除干扰信号，然后通过FFT变换计算出不平衡量的幅值和相位，接着通过多队列滤波技术滤除采样不完整的振动信号和消除不同采样周期带来的数值波动，最后通过影响因子法计算输出控制信号，控制不平衡调整装置（1.4）的运动，进而实现第一层网络的动平衡控制效果；（2）第二层网络动平衡控制：在第一层网络动平衡控制的同时，第一层网络中多队列滤波后的数据由双核嵌入式控制模块（1.5）的双核通信发给ARM核心，并由ARM核心无线发送和接收模块与上位机（1.6）进行通信，在上位机（1.6）中利用其强大的计算能力使用群算法对旋转机械（1.1）的控制模型进行精确建模，并周期性的输出校正控制信号精确的校正不平衡调整装置（1.4）的运动，进而实现第二层网络的动平衡控制效果。