Implementación de algoritmos SHM en una plataforma embebida en FPGA

Goméz González, Carlos (2016). Implementación de algoritmos SHM en una plataforma embebida en FPGA. Proyecto Fin de Carrera / Trabajo Fin de Grado, E.T.S.I. y Sistemas de Telecomunicación (UPM), Madrid.

Description

Title: Implementación de algoritmos SHM en una plataforma embebida en FPGA
Author/s:
  • Goméz González, Carlos
Contributor/s:
  • Ruiz González, Mariano
Item Type: Final Project
Degree: Grado en Ingeniería Electrónica de Comunicaciones
Date: 16 December 2016
Subjects:
Freetext Keywords: Técnicas SHM Banco de pruebas
Faculty: E.T.S.I. y Sistemas de Telecomunicación (UPM)
Department: Ingeniería Telemática y Electrónica
Creative Commons Licenses: Recognition - No derivative works - Non commercial

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Abstract

El objetivo de este proyecto fin de grado es diseñar un banco de pruebas para un sistema SHM, utilizando el dispositivo PAMELA III para la generación y adquisición de señales. Para validar el funcionamiento del banco de pruebas, se han tenido en cuenta los requisitos establecidos y además se han realizado las pruebas de funcionamiento necesarias para la detección de irregularidades en una placa metálica. Ha sido necesario realizar un estudio en profundidad del funcionamiento de un sistema de análisis estructural (SHM). Para ello, se ha investigado sobre las ondas ultrasónicas tipo Lamb, sus distintas formas de generación, modos de propagación y sus mecanismos de atenuación. Además, se ha estudiado el fenómeno piezoeléctrico que permite utilizar los transductores cerámicos como sensores, tanto para la generación como para la adquisición de señales, los distintos métodos de pegado existentes en la industria y su distribución en la superficie de análisis. Por otro lado se han estudiado los principios teóricos de un algoritmo específico de SHM, su implementación en LabVIEW y se ha modificado para poder variar el número de sensores necesarios para llevar a cabo un ensayo. Estos ensayos se han realizado con un dispositivo específico, PAMELA III, pensado para ser utilizado en el diseño de sistemas SHM. Finalmente, para validar el funcionamiento del algoritmo modificado y el cumplimiento de los requisitos establecidos, se ha montado el banco de pruebas diseñado con una lámina metálica, un dispositivo PAMELA III y un PC Host conectado a través de una red Ethernet. Utilizando el mencionado banco, se han realizado pruebas de funcionamiento detectando los bordes de la placa metálica y se han evaluado los resultados de esta detección. Abstract: The goal of this final project is to design a test bench for an SHM system, using the PAMELA III device for the generation and acquisition of signals. In order to validate the operation of the test bench, several requirements have been taken into account and the necessary functional tests have been carried out to detect irregularities in a metal plate. An in-depth research about the functioning of a Structural Health Monitoring system has been done. For this purpose, I have carried out an investigation about Lamb type ultrasonic waves, including their different types of generation, propagation and attenuation mechanisms. Additionally, we have been studied, the piezoelectric phenomenon, which permits the use of ceramic transducers as sensors for both generation and signal acquisition, different gluing techniques used nowadays in the industry and their distribution on the analysis surface. An SHM Algorithm theory and its implementation in LabVIEW have been studied and it has been modified in order to be able to vary the number of sensors needed to carry out the tests. These tests have been carried out using a specific device called PAMELA III, thought to be used in design of SHM systems. Lastly, in order to enable the operation of the modified algorithm and accomplishment of requirements established, a test bench designed with a metallic plate, a PAMELA III device and a PC Host connected to an Ethernet Network has been installed. Functional tests have been carried out by detecting the edges of the metallic plate and further results have been evaluated.

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Item ID: 52359
DC Identifier: http://oa.upm.es/52359/
OAI Identifier: oai:oa.upm.es:52359
Deposited by: Biblioteca Universitaria Campus Sur
Deposited on: 25 Sep 2018 08:15
Last Modified: 25 Sep 2018 08:15
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