油罐控制節(jié)點(diǎn)的電路研究與設(shè)計(jì).pdf

1、近年來(lái)，油罐液位自動(dòng)計(jì)量系統(tǒng)已逐步取代傳統(tǒng)的人工機(jī)械檢尺方式，數(shù)據(jù)處理方式已經(jīng)由原來(lái)的單點(diǎn)采集、網(wǎng)絡(luò)傳輸、集中處理的方式向單點(diǎn)采集、單點(diǎn)處理、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控的方式轉(zhuǎn)變。通過(guò)市場(chǎng)調(diào)查和研究論證，現(xiàn)階段，國(guó)內(nèi)使用的油罐控制節(jié)點(diǎn)大多為國(guó)外進(jìn)口或半進(jìn)口儀表，存在儀表計(jì)量方法與國(guó)內(nèi)統(tǒng)計(jì)方法不配套、維修成本高、升級(jí)改造難度大等問題。國(guó)內(nèi)產(chǎn)品數(shù)據(jù)處理速度慢，測(cè)量精度低，抗干擾能力差等問題，特別是在信號(hào)分析處理計(jì)算精度和速度上較之國(guó)外先進(jìn)技術(shù)水平還有一定差距

2、。因此，研究發(fā)展先進(jìn)油罐控制節(jié)點(diǎn)電路，對(duì)提升油罐自動(dòng)計(jì)量系統(tǒng)整體性能意義重大。
　　本文研究重點(diǎn)是油罐控制節(jié)點(diǎn)電路設(shè)計(jì)，采用小波閾值分析與希爾伯特黃變換分析相結(jié)合的濾波方法，通過(guò)Simulink模塊化設(shè)計(jì)，使用MATLAB仿真，進(jìn)而基于FPGA實(shí)現(xiàn)硬件電路設(shè)計(jì)和仿真驗(yàn)證。
　　本文主要內(nèi)容如下:
　　(1)分析了上述兩種算法基本原理及流程，深入的研究了傳統(tǒng)EMD分解端點(diǎn)效應(yīng)的處理方法和希爾伯特變換譜分析方法。
　

3、　(2)論證了小波閾值濾波與改進(jìn)后的希爾伯特黃變換濾波相結(jié)合處理超聲波液位傳感器信號(hào)可行性。
　　(3)結(jié)合改進(jìn)后的算法流程編寫軟件代碼，對(duì)模擬波形進(jìn)行分析處理，驗(yàn)證兩種算法相結(jié)合的可行性;
　　(4)用MATLAB自帶的Simulink庫(kù)建立相關(guān)算法模型，進(jìn)行模塊化仿真。
　　(5)使用DSPBuilder將模塊化的MATLAB語(yǔ)言轉(zhuǎn)變?yōu)閂HDL文件，進(jìn)而編譯綜合，完成目標(biāo)器件配置，將VHDL文件下載到FPGA內(nèi)，然

4、后進(jìn)行硬件程序測(cè)試和實(shí)現(xiàn)驗(yàn)證。
　　本文創(chuàng)新之處在于:
　　(1)將最近相似波形端點(diǎn)延拓法用于處理超聲波液位傳感信號(hào)的分析處理。
　　(2)采用二維灰度希爾伯特譜濾波法分析處理油罐超聲波液位傳感信號(hào)，提高信號(hào)后期處理效果和精度。
　　(3)將小波閾值分析與希爾伯特黃變換相結(jié)合的濾波方法，運(yùn)用到超聲波液位傳感器非線性非平穩(wěn)信號(hào)的分析處理，實(shí)現(xiàn)了液位控制節(jié)點(diǎn)電路的基本功能，計(jì)算精確度有了一定的提升，為下一步設(shè)計(jì)制作新