为提高地铁车辆牵引设备故障诊断的效果,提出基于振动信号相位检测的地铁车辆牵引设备故障自动诊断方法。分析了地铁车辆牵引设备的常见故障,根据故障产生机理设置对应振动信号的特征。采集牵引设备实时振动信号,对初始振动信号进行预处理;从时域和频域两个方面提取振动信号特征,与基准相位进行比对计算信号的相位差,通过特征匹配得出地铁车辆牵引设备故障类型和故障位置的诊断结果。实测分析结果显示设计方法故障类型诊断误差的平均值为0.6%,故障位置诊断误差始终低于2 mm。

设计并实现了一种对正交信号进行高速相位检测的FPGA电路,并将其成功应用于自制单频激光干涉测长系统中。该电路主要采用CORDIC算法并使用流水线结构,同时为了矫正实际测量时正交信号存在的畸变,增加了信号修正处理部分。仿真和实验结果表明该电路稳定可靠,满足高速、高精度相位检测的需求。

本文构筑了一种在同一干涉仪中可同时实现大范围和高精度纳米测量的双频激光合成波长干涉仪;针对该干涉仪的光路结构特点,提出一种新的粗精定位相结合的干涉信号同相位检测方法,实现了对不同频率干涉信号的同相位检测;实验测量结果表明该定位方法能够实现0.41nm的定位精度.

为保持傅里叶变换光谱仪在动镜运动和外界震动等恶劣条件下动镜和定镜间的准直性,采用了相位检测法检测准直性误差的定镜自适应校正技术.介绍了相位检测法的基本原理和实现自适应校正的途径以及自适应校正系统的基本结构.采用高速压电倾斜镜作为驱动补偿元件,分析了相位检测精度对校正精度的影响.实验结果表明,采用自适应校正后系统干涉效率明显提高.

测试环境的微振动干扰会引起干涉图的抖动,影响移相干涉仪的测量准确.设计了一种内嵌于移相干涉仪的外差测振光路,对干涉仪所受环境微振动进行实时检测;采用单片RF/IF集成芯片对两路40 MHz的模拟外差信号直接进行比相,简化了通常使用的数字测相方法.在测得环境振动信息后,运用DSP技术和自适应信号处理的方法,实现了基于PZT移相器的自适应振动控制,实验结果表明干涉仪对幅频积不大于100 wavesHz的环境振动的抑制能力达-39 dB.