數(shù)字信號(hào)機(jī)械振動(dòng)信號(hào)分析及故障警報(bào)-全文預(yù)覽
【正文】 換以后，總的運(yùn)算次數(shù)就變成N+2（N/2）2=N+N2/2?？焖俑凳献儞Q（FFT），是離散傅氏變換的快速算法，它是根據(jù)離散傅氏變換的奇、偶、虛、實(shí)等特性，對(duì)離散傅立葉變換的算法進(jìn)行改進(jìn)獲得的。 傅里葉變換 有限長(zhǎng)序列可以通過離散傅里葉變換(DFT),很難實(shí)時(shí)地處理問題,因此引出了快速傅里葉變換(FFT). 1965年，Cooley和Tukey提出了計(jì)算離散傅里葉變換（DFT）的快速算法，將DFT的運(yùn)算量減少了幾個(gè)數(shù)量級(jí)。傅立葉變換用在兩個(gè)方向上都無限伸展的正弦曲線波作為正交基函數(shù)，把周期函數(shù)展成傅立葉級(jí)數(shù)，把非周期函數(shù)展成傅立葉積分，利用傅立葉變換對(duì)函數(shù)作頻譜分析，反映了整個(gè)信號(hào)的時(shí)間頻譜特性，較好地揭示了平穩(wěn)信號(hào)的特征?！⌒盘?hào)分析的主要目的是尋找一種簡(jiǎn)單有效的信號(hào)變換方法，使信號(hào)所包含的重要信息能顯現(xiàn)出來。第三章 基本原理 與Fourier變換相比，小波變換是空間（時(shí)間）和頻率的局部變換，因而能有效地從信號(hào)中提取信息。提取時(shí)域波形指標(biāo)如均值、峰峰值、峭度、偏度、脈沖因數(shù)等。因?yàn)檫@種方法更適合于提取微弱機(jī)械振動(dòng)的特征信號(hào)。工作量軟件編程與硬件調(diào)試相結(jié)合，繪制設(shè)計(jì)流程圖，編制相應(yīng)軟件界面，實(shí)現(xiàn)單片機(jī)控制與信號(hào)處理任務(wù)的綜合應(yīng)用參考資料1）《微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)》 賴壽宏，機(jī)械工業(yè)出版社（教材）2）《單片機(jī)及應(yīng)用》李大友，高等教育出版社（教材）3）《信號(hào)處理原理及應(yīng)用》 謝平 等 機(jī)械工業(yè)出版社（教材）4)《Matlab程序設(shè)計(jì)及其在信號(hào)處理中的應(yīng)用》聶祥飛等 西南交通大學(xué)出版社周次第一周第二周應(yīng)完成內(nèi)容熟悉偉福單片機(jī)編程環(huán)境，調(diào)試單片機(jī)各基本功能模塊；熟悉matlab信號(hào)處理工具箱，信號(hào)處理系統(tǒng)基本功能模塊學(xué)習(xí)和調(diào)試單片機(jī)系統(tǒng)與信號(hào)處理系統(tǒng)綜合進(jìn)行硬件調(diào)試，撰寫課程設(shè)計(jì)報(bào)告指導(dǎo)教師簽字基層教學(xué)單位主任簽字說明：此表一式四份，系、指導(dǎo)教師、學(xué)生各一份，報(bào)送院教務(wù)科一份。設(shè)計(jì)要求利用加速度傳感器采集軸承正常與故障狀態(tài)下的振動(dòng)信號(hào)，基于Matlab對(duì)振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行時(shí)域和頻域(包括FFT，功率譜，倒譜)分析，提取時(shí)域波形指標(biāo)如均值、峰峰值、峭度、偏度等。燕山大學(xué)課 程 設(shè) 計(jì) 說 明 書題目：機(jī)械振動(dòng)信號(hào)分析及故障報(bào)警學(xué)院（系）： 電氣工程學(xué)院 年級(jí)專業(yè)： 10級(jí)儀表3班 學(xué) 號(hào)： 1001030201 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 教師職稱： 電氣工程學(xué)院《課程設(shè)計(jì)》任務(wù)書課程名稱： “單片機(jī)原理及應(yīng)用——數(shù)字信號(hào)處理”課程設(shè)計(jì) 院（系）：電氣工程學(xué)院 基層教學(xué)單位： 自動(dòng)化儀表系學(xué)號(hào)1001030201學(xué)生姓名（專業(yè)）班級(jí)自動(dòng)化儀表3班設(shè)計(jì)題目機(jī)械振動(dòng)信號(hào)分析及故障報(bào)警設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)了解加速度傳感器工作原理?；贛atlab信號(hào)處理工具箱實(shí)現(xiàn)功能完成設(shè)計(jì)，提交課程設(shè)計(jì)報(bào)告。擴(kuò)展：也控制相應(yīng)的數(shù)碼管或LED發(fā)光顯示相應(yīng)振動(dòng)信號(hào)參數(shù)(幅度、頻率參數(shù)等)。在諸多信號(hào)分析的手段中，小波分析與傅氏變換相結(jié)合的方法得到廣泛應(yīng)用。第二章 總體設(shè)計(jì)方案對(duì)機(jī)械振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行采樣，把采樣的數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)域和頻域上的分析，包括FFT，功率譜，倒譜分析。因?yàn)轭l域分析特征值的提取較麻煩，這里我們用其中一種參數(shù)的計(jì)算量為標(biāo)準(zhǔn)來判斷是否發(fā)生故障。數(shù)學(xué)家認(rèn)為，小波分析是一個(gè)新的數(shù)學(xué)分支，它是泛函分析、Fourier分析、樣調(diào)分析、數(shù)值分析的完美結(jié)晶；信號(hào)和信息處理專家認(rèn)為，小波分析是時(shí)間—尺度分析和多分辨分析的一種新技術(shù)，它在信號(hào)分析、語(yǔ)音合成、圖像識(shí)別、計(jì)算機(jī)視覺、數(shù)據(jù)壓縮、地震勘探、大氣與海洋波分析等方面的研究都取得了有科學(xué)意義和應(yīng)用價(jià)值的成果。正是傅立葉變換的這種重要的物理意義，決定了傅立葉變換在信號(hào)分析和信號(hào)處理中的獨(dú)特地位。從此，小波變換越來越引起人們的重視，其應(yīng)用領(lǐng)域來越來越廣泛。FFT在離散傅里葉反變換、線性卷積和線性相關(guān)等方面也有重要應(yīng)用。當(dāng)N=1024點(diǎn)甚至更多的時(shí)候，需要N2=1048576次運(yùn)算，在FFT中，利用WN的周期性和對(duì)稱性，把一個(gè)N項(xiàng)序列（設(shè)N=2k,k為正整數(shù)），分為兩個(gè)N/2項(xiàng)的子序列，每個(gè)N/2點(diǎn)DFT變換需要（N/2）2次運(yùn)算，再用N次運(yùn)算把兩個(gè)N/2點(diǎn)的DFT變換組合成一個(gè)N點(diǎn)的DFT變換。離散傅里葉變換X(k)可看成是z變換在單位圓上的等距離采樣值。所以只要時(shí)間序列足夠長(zhǎng)，采樣足夠密，頻域采樣也就可較好地反映信號(hào)的頻譜趨勢(shì)，所以FFT可以用以進(jìn)行連續(xù)信號(hào)的頻譜分析。set(gcf,39。xlabel(39。電壓 V/v39。)。nfft=200。CurrentAxes39。頻率 f/Hz39。)；故障信號(hào)的時(shí)域和頻域圖如下
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