论文题目: 超声波测距原理及其在大型电极挤压过程中的应用
论文类型: 硕士论文
论文专业: 测试计量技术及仪器
作者: 刘菊
导师: 孟志强
关键词: 超声波,测距,小波去噪,电极长度
文献来源: 湖南大学
发表年度: 2005
论文摘要: 超声波是一种传递信息的媒体,由于其不易受光、电磁波以及粉尘等外界因素的干扰,对被测目标无损害以及声波传播速度在相当大范围内与频率无关等独特优点,越来越受到人们的重视。 论文首先介绍了超声波测距原理,较详细地分析了国内外超声测距技术的研究成果与发展,并给出了几种常用的超声波信号处理方法;重点研究了小波去噪技术在超声波测距中的应用,利用Matlab软件进行了大量的仿真分析,仿真结果验证了小波去噪对提高超声波测量距离精度的有效性:提出与研究了3500T液压成型机挤压过程中超声波电极长度的实时测量与控制原理,采用Honeywell可编程超声波传感器完成距离/电信号的转换,以工控机为核心,用MCGS(Monitor and Control Generated System)工业组态软件作为开发平台,设计与开发了超声波电极长度实时测控系统和3500T液压成型机自动监控系统,着重给出了以作者为主完成的研制内容。 超声波电极长度实时测控系统作为3500T液压成型机自动监控系统的一个重要组成部分,不仅实现了电极长度的在线测量,并且通过调节液压系统比例流量阀开度控制主柱塞挤压速度,实现了电极零速剪切,系统实际生产运行中批次电极长度的误差小于13mm,远小于企业工艺指标规定的20mm,极大地提高了电极挤压成型的成品率,保证了产品质量的稳定性和一致性。另一方面,电极的零速剪切减少了剪刀设备的磨损,使电极产品外观更为标准,减少了后续工序的工作量与损耗。因此,该系统从提高产品质量、节约维修费用和原料成本等方面,为企业带来了很大的经济效益。
论文目录:
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 超声波的物理特性
1.2 超声波传感器
1.3 超声波测距原理
1.4 国内外对超声波测距的研究
1.5 小波分析在超声波测距中的应用
1.6 本文研究课题的背景与意义
1.7 本文所做的工作与创新点
第2章 超声波测距原理
2.1 距离测量
2.2 超声波测距
2.2.1 连续波相移方法
2.2.2 脉冲回波方法
2.3 超声波信号处理方法
2.3.1 最小二乘法
2.3.2 Hilbert变换法
2.3.3 阈值比较法
2.3.4 相关函数法
2.4 本章小结
第3章 超声波测距中的小波分析技术
3.1 Fourier变换
3.2 短时Fourier变换
3.3 小波变换
3.3.1 连续小波变换
3.3.2 离散小波变换
3.3.3 多分辨率分析
3.4 小波包分析
3.5 小波去噪
3.5.1 Lipschitz指数法小波去噪
3.5.2 阈值法小波去噪
3.6 小波分析在超声波测距中的应用
3.6.1 超声波发射与接收电路
3.6.2 小波去噪在超声波测距中的应用
3.7 本章小结
第4章 超声波电极长度实时测控系统
4.1 电极液压成型机工作原理
4.2 系统构成
4.2.1 系统框图与功能
4.2.2 可编程超声波精密接近传感器
4.2.3 A／D采集卡
4.2.4 D／A采集卡
4.3 电极长度测量原理
4.4 挤压速度控制原理
4.5 电极长度实时测控子程序流程图
4.6 影响超声波测距的因素
4.6.1 声速
4.6.2 超声波发射频率
4.6.3 采样频率
4.7 超声波电极长度实时测控系统误差分析
4.7.1 温度
4.7.2 湿度
4.7.3 空气扰动
4.7.4 量化误差
4.7.5 电极移动误差
4.7.6 电极测量的总误差
4.8 本章小结
第5章 3500T液压成型机自动监控系统
5.1 系统硬件构成
5.2 系统软件设计
5.2.1 主控窗口
5.2.2 设备窗口
5.2.3 用户窗口
5.2.4 运行策略
5.2.5 历史报表
5.2.6 权限设置
5.3 本章小结
结论
参考文献
致谢
附录A(攻读学位期间所发表的学术论文目录)
发布时间: 2005-09-27
参考文献
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