工程信號分析基礎-展示頁
2025-01-20 22:32本頁面
【正文】 相關后結果 當 時，相關程度最大 0??自相關的計算 仿真信號 原始信號 工程信號分析基礎 信號的時域分析 t?正弦信號 高斯白噪聲 混合信號 相關分析結果 + = 能從復雜信號中提取出周期成分 自相關的計算 仿真信號 工程信號分析基礎 信號的時域分析 t?tt區(qū)別信號類型的有效手段 l 信號中含有周期成分，其自相關函數(shù)即使在 很大時都不會衰減，并呈明顯的周期性 l 隨機信號，其自相關函數(shù)則隨 的增大，趨近于 0 ??自相關的作用 工程信號分析基礎 信號的時域分析 0 1000 2023 3000 4000 5000 6000 70005050 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 0 . 100 . 1軸承正常狀態(tài) 軸承外圈故障 受滾動體和滾道的表面波紋、表面粗糙度、幾何精度影響，產(chǎn)生隨機振動 出現(xiàn)故障時，存在周期性成分 不同信號具有不同的自相關函數(shù)，判斷軸承是否存在故障 自相關的應用 工程信號分析基礎 信號的時域分析 tt??0 0 . 1 0 . 2 0 . 3 0 . 4 0 . 5 0 . 6 0 . 7 1 0 00100tA 0 . 8 0 . 6 0 . 4 0 . 2 0 0 . 2 0 . 4 0 . 6 0 . 8 2 0 00200t a oA0 0 . 1 0 . 2 0 . 3 0 . 4 0 . 5 0 . 6 0 . 7 2 0 00200t a oA自相關的 matlab應用 工程信號分析基礎 信號的時域分析 [a,b] = xcorr(x,39。 %計算標準差； var(x)； %計算方差 最小幅值 最大幅值 每個間隔的寬度為： 1minmax ??? n yywmin max min+w min+2w C1 C3 m in 2 m in 3iw y w? ? ? ?結果的物理解釋： 每個間隔內(nèi)的統(tǒng)計數(shù)： C1,C2…… wyi ??? m inin也可以直接用ksdensity函數(shù) 信號的時域分析方法 ? 信號的波形分析 ? 概率分析 ? 信號的多段平均 ? 信號的統(tǒng)計特征值 ? 信號的趨勢分析 ? 信號的相關分析 工程信號分析基礎 信號的時域分析 觀察波形特征，定性分析 幅值落入某區(qū)間內(nèi)的概率，定量分析 信號的多段平均 ? 旋轉機械中的周期信號 ? 轉子不平衡時的振動信號 工程信號分析基礎 信號的時域分析 信號的多段平均 ? 旋轉機械設備的狀態(tài)信號具有周期性 ? 但在實測的信號中常常帶有噪聲 ? 信號染噪后，從時域波形觀察信號難度增大 工程信號分析基礎 信號的時域分析 時域的多段平均 ? 為了從含噪數(shù)據(jù)中提取信號成分，需要降噪處理 ? 周期信號與噪聲特性各異 ? 周期信號的特點：屬于確定性信號 f(x) = f(x+nT) ? 噪聲的特點：屬于隨機信號 ? 各時刻的數(shù)據(jù)分布相互獨立， ? 對于高斯白噪聲，期望為 0，方差為 σ ? 降噪過程就是利用信號與噪聲的特點，盡可能地保持信號成分 ，同時又盡可能地 抑制噪聲成分 。 % 分別計算落入各個幅值區(qū)間內(nèi)的點數(shù) ? bar(Dx, Num) 。機械設備故障診斷技術 信號的時域分析、頻域分析 北京科技大學 機械工程學院 黎 敏 2023/2/1 設備故障診斷技術 ? 三個階段 ? 狀態(tài)監(jiān)測 ? 分析診斷 ? 決策處理 信號采集、數(shù)據(jù)顯示 設 備 傳感器 分析處理、狀態(tài)識別 故障診斷、決策 治 理 防 治 監(jiān)護運行 停機檢修 狀態(tài)監(jiān)測 分析診斷 決策處理 巡回監(jiān)測 工程信號分析的意義 在葉片上粘貼硬幣，模擬工程實際中的不平衡現(xiàn)象 轉速 n：單位時間內(nèi)物體做圓周運動的圈數(shù) (r/min) 轉頻 f：每秒轉過的圈數(shù)， f = n/60 (r/s = Hz) 工程信號分析的意義 ? 增加硬幣重量，模擬更嚴重的不平衡現(xiàn)象 ? 時域和頻域的幅值變大 工程信號分析的意義 ? 將轉速提高為原來的 2倍， 120r/min ? 時域中信號變得密集，頻域中特征頻率是原來的 2倍 工程信號分析的意義 不平衡質(zhì)量塊加重 l 時域信號幅值升高 l 頻域信號幅值升高 增加轉速 l 時域信號更密集 l 頻域信號頻域值改變，即 轉頻改變 工程信號分析的意義 1. 時域還可以關注哪些特征？ 2. 復雜信號如何觀察頻域特征？ 時域：幅值？周期特性？ 頻域：幅值？頻率大小？ Questions: 工程信號分析基礎 ? 信號的時域分析 ? 信號的波形分析 ? 概率分析 ? 信號的多段平均 ? 信號的相關分析 ? 信號的統(tǒng)計特征值 ? 信號的趨勢分析 ? 信號的頻域分析 ? 幅值譜 ? 功率譜 ? 倒頻譜 1. 方法的原理？ 2. 方法的作用？ 3. 方法的適用性（注意事項）？ 關注 : 信號的時域分析方法 ? 信號的波形分析 ? 概率分析 ? 信號的多段平均 ? 信號的相關分析 ? 信號的統(tǒng)計特征值 ? 信號的趨勢分析 工程信號分析基礎 信號的時域分析 時域波形分析 ? 特點 ? 時域波形直觀、易于理解 ? 包含的信息量大 ? 但不容易看出所包含信息與故障的聯(lián)系 ? 應用 ? 對某些故障信號進行初步、定性的判斷 工程信號分析基礎 信號的時域分析 波形分析 概率分析 多段平均 相關分析 特征值 趨勢分析 時域波形分析 ? 實例 ? 旋轉機械出現(xiàn) 不平衡 故障時，信號中有明顯的以旋轉頻率為特征的周期成分(接近正弦波形 ) ? 轉軸發(fā)生 不對中 故障時，信號在一個周期內(nèi)，旋轉頻率的 2倍頻成分明顯加大（一周波動 2次） ? 轉子發(fā)生 碰摩和偏載， 時域信號中存在明顯的削波和不對稱的現(xiàn)象 ? 軸承 /齒輪因故障產(chǎn)生 沖擊 工程信號分析基礎 信號的時域分析 Time vel, 不平衡 不對中 碰摩 偏載 vel 沖 擊 vel 信號的時域分析方法 ? 信號的波形分析 ? 概率分析 ? 信號的多段平均 ? 信號的統(tǒng)計特征值 ? 信號的趨勢分析 ? 信號的相關分析 工程信號分析基礎 信號的時域分析 觀察波形特征，定性分析 概率分析 ? 概率函數(shù) ? 各態(tài)歷經(jīng)過程的樣本函數(shù) x(t)的值落在 x和 (x+Δx) 范圍內(nèi)的概率為：
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