测试技术与信号分析

一、简介余愚，教授，硕士研究生导师。1982年毕业于四川工业学院机械工程系，获学士学位。1992年于重庆大学机械工程系（测试中心）获工学硕士学位，后执教西华大学机械工程系。曾在四川达州地区机电研究所任工程师兼达州市建筑机械厂总工程师。1997-1998年，留学日本广岛县立大学，主要研究机电一体化技术与数字图像信息处理技术。现任中国振动工程学会动态测试专业委会委员，全国高校测试技术研究会理事会常务理事，西南测试技术研究会付理事长。长期从事机电一体化技术、测试与信号分析处理技术、设备状态监测与故障诊断技术及其相关学科的科研与教学工作，承担机器视觉技术与小波分析重点研究专项、承担控制电机、测试技术基础、数字信号与数字图像处理、工程信号分析、微机原理与接口技术，单片机原理与应用等课程的教学工作。发表论文30余篇；主编、参编教材3部。曾主持负责国家自然科学基金项目《张应力作作用下牙周组织细胞内金属蛋白酶的合成与表达》（项目批准号30200054）之子项目《动态应力细胞实验系统研究与建立》的研究工作，主研参研85科技攻关项目《AC-600高惯量飞轮装置模拟研究》（85-17-1-2AC-600反应堆总体研究），省科委重点科研项目气调保鲜自动包装机研制》、教委重点科研项目《机器载荷谱识别与动态分析》等多项科研项目。参与《单片机原理与应用》省级精品课程建设和负责《测试技术与信号分析》校级精品课程建设等，多次被评为院系的先进工作者。教师简介二、主要的教学工作1）承担本科生课程1.《控制电机》2.《机电一体化系统设计》3.《测试技术与信号处理》4.《单片机原理与应用》5.《微机原理与接口技术》6.《机械工程测试技术基础》7.《数字信号分析》2）承担研究生课程1.《数字图像处理》2.《专业日语》教师简介三、学科建设1）研究方向：机电一体化技术监测、控制、故障诊断技术2）相关研究方向：1.多传感器信息融合技术在机械测试领域的应用2.机械设备的振动、噪声测试分析与故障诊断技术3.虚拟测量与虚拟仪器与智能仪器4机器人感知系统、机器视觉技术与应用5数字信号处理理论和方法教师简介3）研究与建设项目1.《SK标准气体动态发生系统的研制（一期）》2.《张应力作作用下牙周组织细胞内金属蛋白酶的合成与表达》3.《阀体加工专用数控设备组的研制》4.《变频变应力体外细胞培养试验装置开发》5.《I2C总线的单片机监控装置的研制》6.《特种气体压电晶体智能检测报警系统试验研究》7.《SK标准气体动态发生系统的研制（二期）》8.《动态应力细胞实验系统研究与建立》9.重点学科建设项目《机电测控技术及装置学科平台建设》10.重点学科建设项目《精密加工过程光机电集成测控技术研究》11．省级精品课程建设项目《单片机原理与应用》12．校级精品课程建设项目《测试技术基础与信号处理》13．省级重点学科重点实验室建设专项《测控及计算机应用技术的研究与应用》教师简介4）现主持的在研科研项目：1.国家自然科学基金子项：动态应力细胞实验体系研究与建立——膜式变应力波体外细胞动态张应力DDC试验系统研究2．国防科研项目：特种气体监测与报警系统的研究数控多种特种气体动态发生器研制SAW特种气体传感器的研究3．精品课程建设项目：《测试技术与信号分析》5）预研项目：国防科研建设项目：1.数控特种气体分散系统研制2.特种气体监测仪器的仿真与评价体系建立3.虚拟数控气体动态发生器4.智能火焰光度监测与自动控制技术研究教师简介6)现有和在建研究条件与平台:1.PLC应用于开发平台2.振动监测与诊断试验与研究平台,模态分析与试验平台3.多种传感器研究与试验平台4.转子监测与故障模拟与试验平台5.运动监测与控制试验平台教师简介1.余愚等.一种变应力波细胞动态张应力试验系统。重庆大学学报（自然科学版）2005.092.余愚等.用线阵CCD装置自动检测外螺纹几何形状参数的方法.振动、测试与诊断20003.余愚.往复式压缩机振动故障的试验研究.四川工业学院学报.1996.044.何友义，周新建，余愚.支持产品工程分析的集成产品模型.机床与液压.2003.045.邓志平,余愚.等离子弧加热切削时刀具材料和几何角度的研究.现代制造工程.2004.116.扬建,余愚.CA6113B天然气电控喷射系统的设计开发.机械.2005.057.邓志平,余愚.等离子弧加热切削在金属切削加工中的应用研究.组合机床与自动化加工技术2005.028.孙海山,余愚,蒋永华.浅谈SAW气敏传感器的发展.中国仪器仪表.2006.069.蒋永华,余愚等.无速度传感器矢量控制技术的现状及发展.世界仪表与自动化.2006.0910.余愚,邓志平.动态数组在系统可靠性与维修性仿真中的应用.计算机应用.2007.611.余愚等.基于单片机的细胞动态张应力试验系统设.计机械设计与制造.2007.512.余愚,邓志平.膜式动态应力调制器力学特性分析与改善.重庆大学学报.2007．813.蒋永华,余愚等.变频调速的行业现状及发展趋势.工业仪表与自动化.2007.214.孙海山,余愚等.故障智能诊断技术发展概述.机床工具制造业.2007.115.孙海山,余愚等.用于机械故障诊断信号处理的低通滤波器的设计及EWB仿真.机床工具制造业2007.216孙海山,余愚等.故障树分析方法在数控机床故障诊断中的应用.机床工具制造业.2007.317.蒋永华,余愚等.无速度传感器矢量控制技术的发展与应用.国外电子测量技术.2007.318.周利,余愚等.机械故障诊断中人工智能的应用.PLC&FA.2007.719.余愚,孙海山等.液压系统齿轮泵故障树分析.机床与液压.2007.97）学术出版（论文、专著、教材）20.余愚,涂宏斌,周新建等.基于模糊C均值技术的轴承故障诊断.机械设计与制造.2007.921.胡东铭,余愚等.一种便携式气体检测仪器的电源设计.仪器仪表与分析监测.2007.822.主编教材《机械测试系统原理与应用》，科学出版社.2005.0923.参编教材《机械工程测试原理与应用》，重庆大学出版社.2002.0824.参编教材《机械工程测试技术》，重庆大学出版社.1997.0720.余愚,涂宏斌,周新建等.基于模糊C均值技术的轴承故障诊断.机械设计与制造.2007.921.胡东铭,余愚等.一种便携式气体检测仪器的电源设计.仪器仪表与分析监测.2007.8……22.主编教材《机械测试系统原理与应用》，科学出版社.2005.0923.参编教材《机械工程测试原理与应用》，重庆大学出版社.2002.0824.参编教材《机械工程测试技术》，重庆大学出版社.1997.07教师简介课程教学简介1.教材与参考教材2.教学的主要内容3.实验4.习题5.成绩考评测试技术与信号分析余愚教授西华大学机械制造与自动化学院机械电子技术与自动化学部绪论0-1几个基本概念一测试的定义与内涵二信息、信号0-2测试工作的任务及测试系统的基本构成被测对象传感器中间转换器信号处理分析仪器显示记录器电信号输出试验装置（激励装置）试验装置测量装置数据处理装置记录装置记录、存贮测试工作必须完成以下工作：信号的获取、信号的转换传输、信号的记录、存贮信号的处理如调制、增强、分析、合成、估计、再生等本课程研究的主要对象：测试系统及其基本特性；传感器；中间变换电路；信号处理的基本方法0-3测试技术在工程应用领域的地位和作用1产品质量检测、性能评价2生产过程监控3设备状态监控与故障诊断4科学研究、探索未知世界测试技术的主要应用测试技术是科学研究工作者感官、思维的延拓和加深，没有测试，就没有科学0-4测试技术的发展状况1传感器技术的发展2测试系统硬设备的发展3信号分析技术的发展1传感器技术的发展（1）小型化、微型化（2）宽量程范围、高灵敏度、低灵敏度阀（3）智能型传感器（4）适应特殊环境和要求的传感器2测试系统硬设备的发展一次仪表（传感器）二次仪表（变换显示）计算机前端变换传输通道传感器阵列传统的模拟测试仪器现代的以计算机为核心的测试仪器3信号分析技术的发展20世纪50年代以前20世纪50年代20世纪60年代20世纪70年代以后模拟分析利用计算机的数字分析方法开始有实际的应用但与模拟分析方法相比运算速度低，精度低经济性差美国库列、图基提出快速FFT算法，极大地节省了计算时间，低速问题逐渐解决逐渐出现一些专门的分析硬件和仪器目前信号分析技术发展的目标：（1）进一步提高再线实时分析能力（2）分辨力和精度的提高（3）扩大和发展新的专用功能（4）发展专用便携式分析系统（5）开发虚拟仪器与建立集成虚拟仪器库本课程的主要任务是：研究信号分析的方法（主要是频谱分析、概率密度分析）；研究测试装置的主要原理和性能；掌握常见物理量的测试方法；掌握测试系统设计的原理和方法，以及基本技能。掌握信号的时域和频域的基本分析方法，建立明确的信号的频谱概念；掌握频谱分析的基本原理和方法；掌握数字信号分析的基本原理。掌握测试装置静、动态特性的评价方法和不失真测试条件，并能正确地应用于测试装置的分析和选择；掌握一、二阶系统动态特性的测定方法。掌握常用传感器、调理变换电路工作原理和性能，并能较正确地选用。理解测试技术在包装工程中的主要应用，能知道这些应用的主要原理。对计算机组成的测试系统有一个完整的概念。了解一些常见物理参量的测试方法。课程基本要求：①对测试工作的概貌和思路有一个比较完整的概念。对机械工程测试系统及其各环节有一个比较清楚的认识。并能初步运用于机械工程中某些静、动态参量的测试和产品或结构的动态特性试验。②了解常用传感器、中间转换放大器的工作原理和性能，并能依据测试工作的具体要求进行较为合理的选用。③掌握测试装置静、动态特性及其评价、测试方法，测试装置实现不失真测量的条件，并能正确地运用于测试装置的分析和选择。④掌握信号在基本变换域的描述方法，信号模拟分析、信号数字分析的一些基本概念；掌握信号频谱分析、相关分析的基本原理和方法并对其延拓的其他分析方法有所了解。⑤通过本课程的学习和实践，应能对机械工程中某些静、动态参数的测试自行选择、设计测试仪器仪表、组建测试系统和确定测试方法，并能对测试结果进行必要的数据处理。要求学生在学完本门课程后应具备以下的知识和技能连接章节