起重机的目的就是把所需要运输的物体安全效率的运至我们所需要的目的地。当起重机吊起物体的时候，他是使用一根钢丝柔绳相连，这根柔绳具有一定的形变量，可以减少在吊运过程中所产生的冲击力，然后正是因为这个形变量，就产生了吊运过程中落地点不确定的情况。举个例子，在港口需要把货物使用起重机吊运进仓库，在整个吊运过程中，需要保持平稳安全的到达目的地，如果没有准确的到达目的地，就会对现场人员的安全产生威胁。

在目前我国的现状中，起重机的制动性能对起重机的安全起着至关重要的作用，是评价起重机性能的重要指标。根据我国相关规定，当起重机吊运物体下降的时候，下降制动距离不可以超过1分钟内稳定升起距离的1/65。因此，起重机的制动下降距离计算更应该引起我们的重视。

在近几年，随着科技进步的发展，起重机逐渐走向了大型化，重型化，制动性能对起重的安全性起到了至关重要的作用。根据国家质检部监测显示，每年因起重机安全问题死亡人数在逐年上升。因此，对于起重机制动性能的检测是非常有必要的。

1.1国内外综述

1.1.1起重机状态监测技术现状

1.1.2起重机下滑量技术检测现状

1.1.3数据采集系统国内的现状

1.2发展趋势

1.3课题的主要内容主要研究内容

本课题一共分为了六章：

第一章开始部分的部分介绍了本课题的研究背景及意义，然后介绍了起重机的技术检测现状，随后介绍了起重机下滑量的检测技术现状，最后介绍了这项技术的发展趋势。

第二章介绍了MEMS传感器以及所运用到的三轴加速度计，三轴陀螺仪，三轴磁力计硬件的说明，然后对STM32L系列单片的特点及其应用作了介绍。

第三章介绍了基于STM32L系列单片机与MEMS检测技术，分析和设计STM32L单片机，还有数据采集模块，蓝牙模块等模块。通过绘制各个模块的硬件原理图，设计各个模块的软件从而达到本课题所期望的模块达到的效果。

第四章介绍了运用卡尔曼滤波技术对检测到的数据进行降噪等处理，主要包括加速度标定，加速度信号噪声消除，然后通过实验表明，求出了降噪后的下滑量及其误差。

第五章介绍了基于拉格朗日原理，搭建了一个简易的动力学模型，求出了拉格朗日非线性方程，最后基于matlab仿真系统，搭建模块，对我们所求得数据进行验证，求出了起重机的制动下滑量。

第六章表达了自己的观点以及对这项产品的看法。

2 MEMS传感器和STM32L系列单片特点及其应用

2.1 MEMS

MEMS指的是是微机电系统，是指几毫米甚至更小的一个高科技装置。MEMS主要包括了以下几个部分；微传感器，微电源能源，执行器，执行机构，控制电路，处理系统，高性能电子集成器件，接口等集于一体的一个微型系统。他是指可以大规模生产制作，同时把微型传感器，微型执行器，电源，接口等集于一体的一个微型器。可以说，MEMS是一项技术，具有跨时代的意义，被广泛运用在多个高新领域，是一个和国家科技发展密切相关的一个高新技术。我们常见的产品主要有MEMS加速度计，MEMS陀螺仪等，此次课题，也运用到了这两个产品。由此可见，MEMS技术是一项关系到国家国力昌盛的关键性技术。

通常，MEMS具有以下几个主要特点

⑴微型化：MEMS自问世以来，就以他的轻巧，响应时间短，惯性小等特点闻名

⑵价格低廉：MEMS的制作成本很低，假如我们有一个硅芯片的话，我们就可以在这个硅芯片上制作出很多歌微型装置，可以是制作成本大大降低

⑶集成度高：经过调查发下，这款微机电装置，拥有者把多个功能不同的传感器或汇聚于一起的功能，它还可以把具有多种功能的元器件，然后形成了具有多功能的微系统。