矢量水听器校准系统自动化研究

论文摘要

随着计算机和水声领域科学技术的飞速发展，以及自动化控制技术的提高，对矢量水听器的校准技术提出了更高的要求。实现矢量水听器自动化校准是水声测量领域一直寻求的目标。本论文主要针对矢量水听器校准系统进行自动化开发和研究工作。论文首先详细叙述了硬件设备及其接口通信，本文采用了世界上先进的PULSE3560C系统作为主要硬件设备，并配以三菱PLC、研化I/O板作为控制设备。其次，详细叙述了通信及接口部分的软件开发，其中包括与PULSE 7700型分析软件的通信，与PLC和I/O板的通讯，与EXCEL软件的通信。再次，详细叙述了自动化校准系统应用软件设计与开发，本软件基于MATLAB 7.0作为开发平台，应用MATLAGUI作为开发环境，软件功能齐全，操作简便，具有人性化，可交互性强等优点。最后，在消声水池和矢量水听器校准系统中进行实验。实验结果表明自动化测量效果良好，并且验证了PULSE可以提供信号源和测量放大器功能。因此，基于PULSE系统的矢量水听器实验室校准系统具有测量自动化、设备简单、测量软件可操作性强、测量效率和精度高等优点，对水声测量具有重要意义。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 测量技术的发展与现状
• 1.2 矢量水听器自动化校准国内外研究现状
• 1.3 论文背景和意义
• 1.4 本论文的研究内容
• 第2章 系统硬件设备配置、开发及接口通信研究
• 2.1 系统工作原理及硬件总体设计
• 2.1.1 系统工作原理
• 2.1.2 硬件总体设计
• 2.2 PULSE系统及其功能介绍
• 2.2.1 PULSE系统组成
• 2.2.2 PULSE的软件介绍
• 2.2.3 PULSE的功能开发和利用
• 2.3 PLC及其接口通信
• 2.3.1 PLC的选择
• 2.3.2 FX系列PLC通信协议
• 1s-30MT型PLC通信协议'>2.3.3 FX_1s-30MT型PLC通信协议
• 2.4 I/O板及其外接设备
• 2.4.1 I/O板的选择
• 2.4.2 I/O板安装与测试
• 2.4.3 I/O接线端子板ADAM-3937
• 2.4.4 信号连接
• 2.5 本章小结
• 第3章 自动校准系统的通信及接口部分软件开发
• 3.1 软件开发工具选择
• 3.2 MATLAB与PULSE 7700型分析软件的通信
• 3.3 应用DDE技术实现MATLAB调用EXCEL程序设计
• 3.4 MATLAB的ActiveX控件应用
• 3.5 利用MATLAB工具箱实现对硬件端口的采集
• 3.5.1 MATLAB与I/O板的通信程序设计
• 3.5.2 MATLAB与PLC的串行接口通信程序设计
• 3.6 本章小结
• 第4章 矢量水听器校准系统应用软件开发
• 4.1 应用软件开发工具选择及MATLAB GUIDE
• 4.1.1 应用软件的开发工具选择
• 4.1.2 MATLAB下的GUI开发环境GUIDE
• 4.2 矢量水听器校准系统自动化软件设计框图
• 4.3 矢量水听器校准系统自动化软件开发
• 4.3.1 软件主界面开发及程序设计
• 4.3.2 指向性测量程序设计及界面开发
• 4.3.3 灵敏度测量程序设计及界面开发
• 4.4 软件使用方法说明
• 4.5 本章小结
• 第5章 矢量水听器校准系统自动化测量实验
• 5.1 矢量水听器自动化软件在消声水池的测量实验
• 5.1.1 矢量水听器指向性测量实验
• 5.1.2 矢量水听器灵敏度测量实验
• 5.2 自动化软件在矢量水听器校准系统中的测量实验
• 5.2.1 低频声管中矢量水听器指向性测量实验
• 5.2.2 校准系统中矢量水听器灵敏度测量实验
• 5.3 不确定度分析
• 5.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
• 致谢