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rpmordermap

阶数对旋转速度的依赖关系的图,用于分析阶数。

库::`工程师`

语法

函数调用

  • map,order,rpm,time,res=rpmordermap(___,Name,Value) -使用参数设置其他参数,如 «名称-值» 对于前面的任何语法选项。

  • rpmordermap(___,[参数:out]=:情节) -在交互式图表上建立订单地图,作为旋转速度和时间的函数。

争论

输入参数

# x — 输入信号

+ 向量资料

Details

输入信号被指定为行向量或列向量。

# 财政司司长 — 抽样调查 费率+ 标量,标量

Details

采样率,设置为正标量,以Hz表示。

# rpm — 旋转速度

+ 向量资料

Details

的旋转速度,设定为以rpm表示的正值的矢量。 参数的长度 转速/转速 必须匹配参数的长度。 [参数:x].

如果有转速计的脉冲信号,请使用该功能 *转速表 直接提取 转速/转速. 如果转速计没有脉冲信号,请使用该功能 *rpmrack 要提取 转速/转速 从振动信号。

# res — 订单决议

+ (15×fs)/(16×最大(rpm)) (默认情况下)| 标量,标量

Details

地图顺序的分辨率取决于旋转速度,设置为正标量。 如果论点是 资源,资源 如果未指定,则函数 rpmordermap 将其值设置为等于信号的采样频率,每个周期的采样数恒定除以 256. 如果信号持续时间不足,则该函数使用过采样信号的整个长度来计算单阶估计。

订单的实际分辨率可能与指定值略有不同。 有关详细信息,请参阅算法

数据类型

漂浮物32, 漂浮64</无翻译>

输入参数 «名称-值»

将可选参数对指定为 名称,值,在哪里 姓名 -参数的名称,以及 价值 -适当的值。 类型参数 «名称-值» 它们应该放在其他参数之后,但对的顺序无关紧要。 您可以指定多个对 «名称-值».

使用逗号分隔名称和值,以及 姓名 把它放在引号里。

例子: rpmordermap(x,fs,rpm,"Scale","dB","Window","hann") 以dB为单位设置频率图评级比例,并使用Hanna窗口。

# 振幅 — 振幅类型

+ "rms" (默认情况下)| "山顶" | "权力"

Details

旋转频率相关阶图的振幅类型,由以下值之一设置:

  • "rms" -返回每个估计阶数的均方根振幅;

  • "山顶" -返回每个估计订单的峰值幅度;

  • "权力" -返回每个估计订单的功率水平。

# 重叠 — 相邻段之间的重叠百分比

+ 50 (默认情况下)| 标量,标量

Details

相邻段之间的重叠百分比,以 0 以前 100. 意义 0 意味着相邻段不重叠。 意义 100 表示相邻段偏移一个计数。 更高的重叠百分比提供了更平滑的地图,但增加了计算时间。 有关详细信息,请参阅算法

数据类型

漂浮物32, 漂浮64</无翻译>

# 比例尺 — 地图的比例取决于旋转的顺序 速度+ "线性" (默认情况下)| "dB"

Details

地图的比例取决于旋转速度,由以下值之一设置:

  • "线性" -返回具有线性比例的地图;

  • "dB" -返回具有对数刻度的地图,其值以dB表示。

# 窗口 — 分析窗口

+ "弗拉托普温" (默认情况下)| "切布温" | "汉明" | "汉恩" | "凯撒" | "直肠"

Details

分析窗口,设置为以下值之一:

  • "弗拉托普温" -设置一个平顶的窗口。 有关详细信息,请参阅功能说明 弗拉托普温.

  • "切布温" -设置切比雪夫窗口。 使用元组以dB表示旁瓣的衰减。 旁瓣的减弱应该更大 45 分贝。 如果未设置衰减值,则默认值为 100 分贝。 有关详细信息,请参阅功能说明 切布温.

    例子: rpmordermap(x,fs,rpm,0.25,"幅度","峰值","窗口",("chebwin",80)) 设置峰值幅度和分辨率 0.25 它还使用切比雪夫窗口,旁瓣减弱。 80 分贝。

  • "汉明" -设置汉明窗。 有关详细信息,请参阅功能说明 汉明.

  • "汉恩" -汉娜设置窗口。 有关详细信息,请参阅功能说明 汉恩.

  • "凯撒" -设置凯撒窗口。 使用元组指定形状因子。 . 形状因子必须是正标量。 如果未指定form参数的值,则默认使用它。 0.5. 有关详细信息,请参阅功能说明 凯撒.

  • "直肠" -设置一个矩形窗口。 有关详细信息,请参阅功能说明 [医]直肠.

数据类型

符号, 字符串</无翻译>

# — 输出数据的类型

+ :数据 (默认情况下)| :剧情

Details

输出数据的类型:

  • :数据 -函数返回数据;

  • :剧情 -函数返回一个图形。

对于此参数,名称和值用等号分隔(=).

输出参数

# 地图 — 根据旋转顺序的地图 速度+ 矩阵

Details

作为矩阵返回的旋转顺序和频率比的映射。

# 订单 — 命令

+ 向量资料

Details

订单作为向量返回。

# rpm — 旋转速度

+ 向量资料

Details

返回的旋转速度作为矢量。

# 时间 — 时间点

+ 向量资料

Details

返回的时间点作为向量。

# res — 订单决议

+ 标量,标量

Details

作为标量返回的订单的分辨率。

例子:

阶对旋转速度的依赖关系的图的表面图

Details

我们将生成一个由两个线性和一个二次线性调频组成的信号,所有这些都具有采样频率。 600 Hz期间 5 几秒钟。 产生信号的系统将其旋转速度从 10 以前 40 测试期间的rpm。

让我们生成转速计读数。

fs = 600
t1 = 5
t = 0:1/fs:t1

f0 = 10
f1 = 40
rpm = collect(60 * range(f0, f1, length=length(t)))

线性啁啾有数量级 12.5. 顺序的组件 1 其具有比另一分量的振幅大两倍的振幅。 二次线性调频从阶数开始 6 并在测量结束时返回到该顺序。 其振幅为 0.8. 让我们使用这些信息创建一个信号。

o1 = 1
o2 = 2.5
o6 = 6

import EngeeDSP.Functions: chirp

x = 2 * chirp(t, o1 * f0, t1, o1 * f1) + chirp(t, o2 * f0, t1, o2 * f1) +
    0.8 * chirp(t, o6 * f0, t1, o6 * f1, "quadratic")

让我们计算信号顺序对旋转速度的依赖性的映射。 我们在每个测量单元中使用峰值幅度。 指定分辨率 0.25 数量级。 让我们使用切比雪夫窗口处理旁瓣减弱的数据。 80 分贝。

import EngeeDSP.Functions: rpmordermap

map, or, rp = rpmordermap(x, fs, rpm, 0.25, "Amplitude", "peak", "Window", ("chebwin", 80))

我们将以曲面图的形式构建阶数对旋转频率的依赖关系的映射。

OR = repeat(or', length(rp), 1)
RP = repeat(rp, 1, length(or))

surface(OR, RP, map';
        camera = (-15, 45),
        xlabel = "Order",
        ylabel = "RPM",
        zlabel = "Amplitude")

rpmordermap

算法

阶次分析是研究旋转系统中由旋转本身引起的振动。 这些振荡的频率通常与转速成正比。 比例系数为_order_。

旋转速度通常是独立测量的,并且在大多数实验条件下随时间变化。 为了正确分析由旋转引起的振动,需要对测量信号进行过采样和插值,以便实现每个周期的恒定样本数。 该过程的结果是,频率是转速的整数倍的信号分量被转换成恒定的音调。 这种转换减少了频率随时间快速变化时发生的频谱分量的模糊。

功能 rpmordermap 执行以下步骤:

  1. 将相位角作为随时间变化的旋转速度的积分进行评估:

  2. 使用函数 再采样 以提高信号的采样率和低频滤波。 该步骤允许函数在未分解的时间点内插信号,而不重叠高频分量。 功能 rpmordermap 增加了信号的采样率在 15 有一次。

  3. 使用函数 国际刑警组织 用于将增加的信号线性插值到相位域中的均匀网格上。 最高可用测量阶数由采样频率和系统实现的最大旋转速度决定。:

    为了准确地确定这个最高阶数,有必要对信号进行至少两倍的采样。 . 为了达到更好的效果,功能 rpmordermap 增加采样率 4 时代。 由此产生的采样率 在相位域等于

    默认函数是 rpmordermap 它被配置为以阶数的目标分辨率计算阶数与旋转速度之比的映射:

    但是您可以使用输入参数设置不同的值。 [参数:res_in].

  4. 使用函数 频谱图 来计算内插信号的短时傅立叶变换。 默认情况下,该函数将信号分成从 样品和使用平顶窗口处理它们中的每一个。 是

    相邻段之间的重叠计数,其中 -类型参数的值 «名称-值» [参数:重叠] 默认情况下,它是 50%. DFT的长度设置为 . 分辨率通过表达式与采样率和段长相关

    哪里 -使用函数计算窗口的等效噪声带 enbw. 调整分辨率以区分紧密间隔的顺序。 较低的值 它们需要更长的段长度。 我自己 取决于 ,因此 它必须为给定的递归计算 . 接收到的值 它通常不是一个整数,所以函数 rpmordermap 使用函数对其进行舍入 ceil. 因此,订单的实际分辨率可能与设定的目标值略有不同。 如果您需要达到预设分辨率,请确保您的信号包含足够数量的样本。

文学作品

  1. 勃兰特,安德斯。 噪声与振动分析:信号分析与实验程序。 英国奇切斯特:John Wiley&Sons,2011。