基于扭矩信息的運動(dòng)系統故障檢測裝置

　　其中 #8855為卷積運算符，ω為時(shí)間窗口(time window)。式中的ω(k)可以按照下式選?。?/p>

　　為了達到理想的檢測效果，也可以采用多步SNEO：

　　其中：

　　通過(guò)選擇適當的時(shí)間延遲m，可以有效減少采樣噪聲的影響。

　　4 信號采集和分析

　　為了快速準確的檢測出系統發(fā)生的故障，需要設置適當的濾波器參數（比如多步SNEO算法中的b和m），這就要首先對被檢測信號進(jìn)行分析處理。ARM芯片雖然能夠實(shí)時(shí)處理大量的數據，但是缺乏上位機(如工控機)專(zhuān)用軟件具有的強大數據分析處理功能。這里選用科學(xué)研究中經(jīng)常用到的MATLAB軟件對ARM系統采集到的數據進(jìn)行離線(xiàn)分析處理，得到所需的濾波器參數。

　　為了方便將ARM采集到的數據導入到MATLAB中，首先編寫(xiě)了MATLAB和ARM系統的串行通信程序。要確定MATLAB環(huán)境已安裝了儀器控制工具箱(Instrument Control Toolbox)。在MATLAB中，可以通過(guò)創(chuàng )建串口對象，來(lái)實(shí)現MATLAB與串口設備的通信。

　　創(chuàng )建串口對象可使用如下的語(yǔ)句：

　　bj = serial('port', 'PropertyName', Property Value ,...)

　　其中obj為創(chuàng )建的串口對象；port為串口對象所對應的串行口，如COM1；PropertyName和PropertyValue分別為串口屬性名稱(chēng)和相應的取值，兩者需成對出現。創(chuàng )建串口對象之后，在進(jìn)行串口的讀寫(xiě)操作之前，還需調fopen函數來(lái)建立串口對象同串口設備的實(shí)際連接。

　　可以使用fprintf和fwrite函數向串口設備發(fā)送數據，其中fprintf用于向串口設備發(fā)送文本信息，fwrite用于向設備發(fā)送二進(jìn)制數據。MATLAB提供了很多函數，利用這些函數可以方便靈活的讀取串口設備發(fā)送的信息；其中最常用的兩個(gè)讀串口函數為fread和fscanf，fread用于從串口設備讀取二進(jìn)制信息，fscanf用于讀取設備發(fā)送的文本信息。

　　如果不再使用串口，應將串口對象同設備斷開(kāi)，然后將其從內存和MATLAB工作空間中刪除?？梢允褂胒close，delete，chear來(lái)完成這一系列操作。

　　下面給出的MATLAB腳本文件用于接收ARM系統采集到的5000個(gè)雙字節數據，并將這些數據存儲到100×50的矩陣data中。這樣就可以方便的利用MATLAB強大的數據分析處理功能，從得到的數據中總結出有用的信息。

　　s = serial('COM1','BaudRate',115200,'Terminator', {'',''});

　　data = zeros(100,50);

　　fopen(s);

　　for i = 1:50

　　fwrite(s,0x1,'char');

　　tmp = fread(s,100,'int16');

　　data(:,i) = tmp;

　　for j = 1:1000

　　j=j;

　　end

　　end

　　fclose(s);delete(s);clear s;

　　ARM系統的串口發(fā)送程序如下。在A(yíng)RM的串口接收中斷服務(wù)程序中將URXD0Flag賦值為1，這樣每當ARM接受到MATLAB發(fā)送過(guò)來(lái)的SOH (Start of Header)字符，即0x1，便會(huì )向MATLAB發(fā)送100個(gè)雙字節數據。sl和sh分別存放數據的底八位和高八位。