Считайте ходовую часть с шестью механизмами управляемой двигателем, который оснащен датчиком вибрации, как изображено в фигуре ниже. Механизм 1 на вале двигателя сцепляется с механизмом 2 с передаточным отношением 17:1. Итоговое передаточное отношение, то есть, отношение между механизмами 1 и 2 и механизмами 3 и 4, 51:1. Механизм 5, также на вале двигателя, сцепляется с механизмом 6 с передаточным отношением 10:1. Двигатель вращается на уровне 180 об/мин, и уровень выборки датчика вибрации составляет 50 кГц. Чтобы получить сигнал, содержащий только запутывающие компоненты для механизмов 5 и 6, отфильтруйте компоненты сигнала из-за механизмов 1 и 2 и, 3 и 4 путем определения их передаточных отношений 17 и 51 в orderList. Компоненты сигнала, соответствующие вращению вала (порядок = 1), всегда неявно включаются в вычисление.

rpm = 180;                                          
fs = 50e3;                                          
t = (0:1/fs:(1/3)-1/fs)';                           % sample times
orderList = [17 51];                                
f = rpm/60*[1 orderList];

На практике вы использовали бы результаты измерений, такие как сигналы вибрации, полученные из акселерометра. В данном примере сгенерируйте сигнал TSA X, который является моделируемыми данными из датчика вибрации, смонтированного на двигателе.

X = sin(2*pi*f(1)*t) + sin(2*pi*2*f(1)*t) + ...     % motor shaft rotation and harmonic
    3*sin(2*pi*f(2)*t) + 3*sin(2*pi*2*f(2)*t) + ... % gear mesh vibration and harmonic for gears 1 and 2
    4*sin(2*pi*f(3)*t) + 4*sin(2*pi*2*f(3)*t) + ... % gear mesh vibration and harmonic for gears 3 and 4
    2*sin(2*pi*10*f(1)*t);                          % gear mesh vibration for gears 5 and 6

Вычислите невязку сигнала TSA использование шага расчета, об/мин и порядков mesh, которые будут отфильтрованы.

Y = tsaresidual(X,t,rpm,orderList);

Вывод Y является вектором, содержащим сигнал mesh механизма и гармоники для механизмов 5 и 6.

Визуализируйте остаточный сигнал, необработанный сигнал TSA и их амплитудный спектр на графике.

tsaresidual(X,fs,rpm,orderList)

Из амплитудного графика спектра наблюдайте следующие компоненты:

В этом примере sineWavePhaseMod.mat содержит данные модулируемой синусоиды фазы. XT является расписанием с данными о синусоиде, и используемый rpm составляет 60 об/мин. Синусоида имеет частоту 32 Гц, и отфильтровывать немодулируемую синусоиду, используйте 32 в качестве orderList.

Загрузите данные и необходимые переменные.

load('sineWavePhaseMod.mat','XT','rpm','orders')
head(XT,4)

ans=4×2 timetable
         Time          Data  
    ______________    _______

    0 sec                   0
    0.00097656 sec     0.2011
    0.0019531 sec     0.39399
    0.0029297 sec     0.57078

Обратите внимание на то, что временные стоимости в XT строго увеличиваются, равноотстоящий, и конечный.

Вычислите остаточный сигнал и его амплитудный спектр. Установите значение 'Domain' к 'frequency', поскольку порядки находятся в Гц.

[Y,S] = tsaresidual(XT,rpm,orders,'Domain','frequency')

Y=1024×2 timetable
         Time           Data   
    ______________    _________

    0 sec             2.552e-15
    0.00097656 sec     0.051822
    0.0019531 sec       0.10116
    0.0029297 sec       0.14566
    0.0039062 sec       0.18317
    0.0048828 sec       0.21188
    0.0058594 sec       0.23039
    0.0068359 sec       0.23776
    0.0078125 sec        0.2336
    0.0087891 sec       0.21803
    0.0097656 sec       0.19174
    0.010742 sec         0.1559
    0.011719 sec        0.11215
    0.012695 sec       0.062503
    0.013672 sec      0.0092782
    0.014648 sec      -0.045032
      ⋮

S = 1024×1 complex

  -0.2403 + 0.0000i
   0.0000 + 0.0000i
   0.0000 + 0.0000i
   0.1760 + 0.0553i
   0.0059 + 0.3637i
  -0.0798 - 0.1911i
  -0.0178 + 0.1676i
   0.1227 + 0.0887i
  -0.0879 - 0.1605i
   0.0076 + 0.1280i
      ⋮

Вывод Y является расписанием, которое содержит остаточный сигнал, то есть, сигнал модуляции фазы, в то время как S является вектором, который содержит амплитудный спектр остаточного Y сигнала.

В этом примере sineWaveAmpMod.mat содержит данные модулируемой синусоиды амплитуды. X является вектором с модулируемыми данными о синусоиде амплитуды, полученными на скорости вала 60 об/мин. Немодулируемая синусоида имеет частоту 32 Гц и амплитуду 1,0 модулей.

Загрузите данные и постройте остаточный сигнал модулируемого TSA амплитуды, сигнализируют о X. Чтобы получить остаточный сигнал, отфильтруйте немодулируемую синусоиду путем определения частоты 32 Гц в orderList. Установите значение 'Domain' к 'frequency'.

load('sineWaveAmpMod.mat','X','t','rpm','orderList')
tsaresidual(X,t,rpm,orderList,'Domain','frequency');

Из графика наблюдайте форму волны и амплитудный спектр остаточных и необработанных сигналов, соответственно.