Новый численный метод определения угла поворота вала из ускорений беспроводного датчика

Хотя плановое регламентное техническое обслуживание позволяет предотвратить выход из строя и незапланированные простои оборудования, такой подход ограничивает гибкость производственных систем. С другой стороны, концепция технического обслуживания по состоянию повышает гибкость производственных систем, однако требует надежной диагностической информации в режиме реального времени. Современные технологии, например, беспроводная передача энергии и концепция индустриального интернета вещей расширяют возможности существующих решений, а также позволяют реализовать новые высокочувствительные датчики для технического контроля, такие как беспроводной датчик ускорений, который закрепляют непосредственно на вращающемся валу механизма. Такой беспроводной датчик одновременно измеряет угловое и линейные ускорения вала, а также мгновенный угол его поворота. Кроме того, беспроводной датчик содержит высокопроизводительный микроконтроллер, который позволяет обрабатывать измеренные данные в режиме реального времени и, таким образом, оценивать состояние узла механизма. Однако точность измерения угла поворота вала беспроводным датчиком ограничивает точность его измерений линейных ускорений вала. В этой статье авторы предлагают новый численный метод, который позволяет повысить точность измерения угла поворота и линейных ускорений вала. Метод основан на методе регуляризации и применении конечно-разностных уравнений. Кроме того, в исследовании показаны результаты применения численного метода для расчета угла поворота вала из моделированных сигналов беспроводного датчика ускорений, содержащих шум. Результаты моделирования показывают, что численный метод эффективно определяет угол поворота и, более того, метод устойчив к шуму.