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涡轮机械设备广泛应用于航空航天、能源开发、工业生产等诸多领域,针对涡轮机械内高速旋转叶片的振动检测技术能够保证设备安全可靠运转,而基于叶尖定时原理的旋转叶片振动检测技术是当今发展的主流。本文针对实验室已开发的高速旋转叶片振动检测系统,研制了一个脉冲信号仿真系统,模拟检测系统中分布在机匣上的各传感器发出的包含叶片振动信息的脉冲信号,作为测试环节,验证系统中上位机软件算法的可靠性。通过建立包含叶片振动信息的方程式,推导出各叶片到达检测系统中传感器所需时间,以此时间值作为脉冲的到达时间,将脉冲信号送至检测系统,通过上位机软件分析,验证分析结果是否与设置的参数一致。通过比较各运算控制芯片的性能参数,最终选定基于ARM和FPGA的硬件方案,以保证本仿真系统高速、高精度、可调范围广的要求,且通过自带键盘、液晶等外设,可以使系统成为一个便携设备,方便使用。通过实际应用,本系统可以仿真叶片的同步振动、异步振动、扭振以及复合振动,已成功应用于高速旋转叶片振动检测系统中,近乎真实的反映叶片振动的参数。论文的主要内容如下:1.根据基于叶尖定时原理的振动信号的特点,建立包含叶片振动信息的数学方程式,迭代求出各叶片到达相应传感器的时间值,保证运算过程准确可靠。2.分析各运算控制器件的性能参数,最终选定基于ARM和FPGA的硬件方案,满足测试系统高速、高精度的要求。3.设计基于ARM和FPGA的硬件电路,制作电路板,完成系统调试,制作样机。4.编写了基于ARM的控制程序,和基于FPGA的运算程序,并通过实验,验证算法的准确性与可靠性。5.对检测现场实际传感器采集到信号的噪声进行分析,模拟产生白噪声,以使仿真结果更加真实。