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周期测量误差对周期信号时域平均处理结果的影响 总被引:6,自引:3,他引:3
时域平均处理是从混有噪声的复杂周期信号中提取简谐分量的有效方法之一。本文从时域平均处理的基本原理出发,探讨了时域平均处理中周期测量误差对简谐分量幅值和相位的影响,并给出了时域平均处理后信号各阶简谐分量幅值衰减量和相位变化与周期测量误差、平均次数以及分量阶次之间的关系式。该关系式较复杂不便于工程应用,本文进一步用简单函数线性组合逼近的方法,得出了简化关系式。仿真和工程实例表明,该简化关系式适合工程应用 相似文献
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时域同步平均的相位误差累积效应研究 总被引:1,自引:0,他引:1
时域同步平均是提高振动信号信噪比的常用方法,由于估计误差的存在性,相位误差累积效应是基于周期的时域同步平均方法的固有现象.对相位误差累积效应的产生机理进行了深入分析,表明这一效应是由取整运算误差和频率估计误差引起的.为统一分析这两种误差的影响,定义了相位误差累积因子,用其定量分析了相位误差累积效应的产生机理.为评估相位误差累积效应对时域同步平均效果的影响,系统分析了相位误差累积因子、信号分量阶次和平均段数等主要分析参数对时域同步平均信号幅值的影响规律.研究表明,一定范围内这几个参数的增大都会增强相位误差累积效应导致的时域同步平均信号幅值的衰减.因此,需要根据相位误差累积因子和信号分量阶次的范围慎重选择平均段数. 相似文献
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研究了多输入多输出正弦加随机混合振动试验的控制方法,指出混合信号中正弦信号和随机信号的精确分离是提高控制精度的关键因素。提出了具有滤波特性的不相关积分法在时域中识别正弦信号,避免了频域识别的泄露误差问题,详细地推导了将给定频率的正弦信号从混合信号中分离出来的公式;数值计算显示该方法的识别精度达到0.44%。以一悬臂梁作为研究对象建立两输入两输出振动试验系统模型,使用比例均方根控制算法和正弦幅值修正法分别对随机振动和正弦振动进行修正,将随机信号控制在参考谱的±3dB以内,将正弦信号的幅值控制在参考值的±10%以内,满足振动试验要求。 相似文献
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研究了MIMO(多输入多输出)正弦加随机混合振动试验的控制方法,指出混合信号中正弦信号和随机信号的精确分离是提高控制精度的关键因素。提出了具有滤波特性的相关积分法在时域中识别正弦信号,避免了频域识别的泄露误差问题,详细推导了将给定频率的正弦信号从混合信号中分离出来的公式;数值计算显示该方法的识别精度达到0.44%。以一悬臂梁作为研究对象建立两输入两输出振动试验系统模型,使用比例均方根控制算法和正弦幅值修正法分别对随机振动和正弦振动进行修正,将随机信号控制在参考谱的±3dB以内,将正弦信号的幅值控制在参考值的±10%以内,满足振动试验要求。 相似文献
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当前国内外关于道路模拟振动试验控制的研究可以分为时域复现、频域复现以及频域幅值域联合复现。其中频域和幅值域联合复现主要应用在道路振动信号中含有较多较大的“尖峰”信号的情况。本文中考虑的道路信号为较为平滑的信号,因此只针对时域复现和频域复现的传统控制方法进行分析。分析得出:传统频域复现方法低频控制精度低,传统的时域复现方法对试验过程中系统特性的变化没有控制能力,从而也影响复现精度,同时当道路信号较长时,试验时间长,试验成本高。因此本文应用了一种自适应的时域复现控制方法,有效地避免了上述出现的问题。试验结果表明,利用该方法实现道路模拟振动试验控制精度可以满足要求,同时缩短了试验时间。 相似文献
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封装对MEMS高G值传感器性能的影响 总被引:3,自引:0,他引:3
以一种新型高G值MEMS加速度传感器为例进行有限元模拟,将实际封装简化为一种最简单的封装结构,进行频域分析和时域分析,讨论粘结传感器芯片和封装基体的封接材料对其输出信号的影响。频域分析表明,封接材料的杨氏模量对封装后加速度传感器整体的振动模态的影响很大,封接胶的杨氏模量很小时会致使加速度传感器的信号失真,模拟表明可选用杨氏模量足够高的环氧树脂类作高G值传感器的封接材料,时域分析静态模拟表明,封接材料的杨氏模量对最大等效应力,最大正应力以及沿加载垂直方向的正应力的最大值与最小值基本无影响,时域分析动态模拟表明,随着封接材料杨氏模量的提高,动态模拟输出的悬壁末端节点位移的波形和经数字滤波后输出的信号变好,封接材料的杨氏模量不影响输出信号的频率和均值,在加速度脉冲幅值输入信号变化时,悬壁梁末端位移平均值输出领带信号与输入有良好的线性关系。 相似文献
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《振动与冲击》2019,(7)
为识别输电线路的覆冰运动及其运动特性并进行有效阻尼控制,提出一种基于微惯性测量系统(Micro Inertial Measurement System,MIMS)的多维时间序列特征提取方法。设计一种MIMS测量节点,采集输电导线运动时三轴加速度和角速度的原始信号,对原始信号进行预处理并建立多维时变测量矩阵;对相关系数矩阵进行奇异值分解,计算加权特征矩阵作为导线运动幅值和频率的识别特征,采用近邻分类法对覆冰运动进行识别并通过相关分析估计覆冰导线幅值和频率变异程度;构建输电网络覆冰运动模拟实验系统,采集不同运动形式的MIMS信号按照该算法处理,并将三种运动形式特征进行比较。实验结果表明所提算法能够识别输电线路覆冰运动并进行幅频估计,可为输电线路的运动阻尼控制器的设计提供参数。 相似文献
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基于ARMAX模型及MA参数修正的框架结构动态参数识别 总被引:3,自引:0,他引:3
结构动态参数识别和特征提取是工程,特别是重大工程质量和寿命全过程监控的核心研究内容,本文用ARMAX模型对结构的输出数据建模,然后识别结构的步和阻尼,在识别过程中为了消除相位多值性而带来的ARMAX模型对结构的输出建模,然后识别结构的频率和阻尼进行识别,最后对此方法在十六层框架结构模型上进行了试验验证,计算结果表明,该方法获得较好的效果。 相似文献
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基于离散频谱分析的自由衰减振动信号的幅值恢复 总被引:3,自引:1,他引:3
加矩形窗截断后的自由衰减振动信号可以看成无限长谐波信号与单边指数函数及矩形窗的乘积,从理论上证明了其连续谱峰值点的频率和相位就是信号的实际频率和相位。分析了连续谱的离散频谱幅值误差影响因素,提出一种新的求解幅值恢复系数的方法,该方法根据已估计得到的阻尼、频率和相位重构幅值为给定值的新信号,然后求解加有限长度指数窗幅值恢复系数。当理论频率位于某条离散谱线上,幅值基本无误差。理论分析和仿真表明,采样频率、阻尼和频率误差的变化对幅值分析精度的影响很大,并且是相互作用的,但当理论频率与采样频率之比fn/fs在区间(0.25,0.4)内,且阻尼在区间(0.005,0.02)时,不论频率误差多大,分析精度均很高,幅值误差小于5%。相邻频率成分产生严重模态耦合时,不能使用该方法。 相似文献
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本文利用现代控制论中可控性与可观性理论,从理论和实验两方面对模态参数时域识别法进行了分析和研究,给出了利用时域法能够识别出振动系统所有模态参数的充要条件,并对单输入和多输入识别法进行了比较,指出在重根模态和大阻尼等复杂情形下,多输入识别法拥有单输入识别法所无法比拟的优点。 相似文献
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摘要:本文提出了一种利用粒子群优化算法辨识阻尼比和频率的方法。该方法将系统频率、阻尼比、幅值和相位的辨识问题转化为非线性优化问题,引入粒子群优化算法寻找全局最优解。基于粒子群优化的阻尼比和频率辨识方法不需要测量激励信号,原理简单,实现容易。仿真和实验结果表明:基于粒子群优化算法的阻尼比和频率辨识方法不受邻近模态耦合的影响。在无噪声条件下具有较高的辨识精度,随着信噪比的逐步降低,辨识精度开始逐步下降。用低通滤波器滤除高阶模态后,得到的脉冲响应信号对频率、阻尼比、幅值的辨识精度影响很小,对相位的辨识精度影响很大。
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频谱分析中用于相位和频率校正的相位差校正法 总被引:30,自引:6,他引:24
提出了一种对连续时域信号分前后两段作傅里叶变换,利用其对应离散谱线的相位差校正出谱峰处的准确频率和相位的新校正方法——相位差校正法,通过窗谱函数的公式还可以校正其幅值,以解决离散频谱分析中由于谱峰谱线没有对正峰顶时所带来的较大误差。该方法原理简单,通用性好,运算速度快,校正精度高,可以在不知道窗谱函数表达式的情况下,直接用其相位差进行求解。仿真研究表明,对单频率成分的频率、相位、幅值进行校正,频率误差小于0.0002个频率分辨率,相位误差小于0.1 度,幅值误差小于0.02% 。 相似文献
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体自由度颤振频率低,参与颤振的模态频率在亚临界状态往往已经极为接近,加之基于大气紊流激励的颤振飞行试验数据信噪比通常较低,增加了体自由度颤振飞行试验模态辨识以及颤振预测的难度。对此提出了一种基于Matrix Pencil模态辨识方法的体自由度颤振预测方法。通过随机减量技术对输出响应信号进行系集平均,得到随机衰减标记;运用Matrix Pencil方法拟合随机衰减标记获取模态参数,并通过频率和阻尼稳定判据筛选真实模态,再通过阻尼比与颤振稳定性判据变量外插获取颤振点。通过对仿真数据与试验数据的应用,可得到以下结论:Matrix Pencil模态辨识方法能有效辨识密集的颤振模态,并获得清晰的模态辨识稳态图。基于阻尼比及稳定性判据变量外插获得的颤振预测结果较为合理,其中DTFM(Discrete-Time Flutter Margin)判据变量的下降趋势更明显,外插结果与试验值更接近。该方法适用于体自由度颤振飞行试验的亚临界预测。 相似文献
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为准确识别电力变压器绕组模态参数,据某10 kV实体变压器绕组轴向激振实验结果,采用复Morlet小波对自由振动信号进行时频变换;使用改进的Crazy Climber算法提取时频图中小波脊线,获得变压器绕组前四阶固有频率及阻尼比,并将计算结果与PolyMax频域识别方法结果对比验证。结果表明,该方法能准确识别出变压器绕组前四阶固有频率,能更清晰显示信号能量随时间频率分布。基于复Morlet小波变换的模态参数识别方法抗干扰性能力较强,适合识别变压器绕组类复杂结构模态参数。 相似文献