Создайте моделируемый сигнал, выбранный на уровне 600 Гц в течение 5 секунд. Система, которая тестируется, увеличивает свою скорость вращения с 10 до 40 оборотов в секунду (или, эквивалентно, с 600 до 2 400 оборотов в минуту) в период наблюдения.

Сгенерируйте показания тахометра.

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

f0 = 10;
f1 = 40;
rpm = 60*linspace(f0,f1,length(t));

Сигнал состоит из четырех гармонично связанных щебетов с порядками 1, 0.5, 4, и 6. Амплитуды щебетов равняются 1, 1/2, √2, и 2, соответственно. Чтобы сгенерировать щебеты, используйте метод трапеций, чтобы выразить фазу как интеграл скорости вращения.

o1 = 1;
o2 = 0.5;
o3 = 4;
o4 = 6;

a1 = 1;
a2 = 0.5;
a3 = sqrt(2);
a4 = 2;

ph = 2*pi*cumtrapz(rpm/60)/fs;

x = [a1 a2 a3 a4]*cos([o1 o2 o3 o4]'*ph);

Извлеките и визуализируйте значения порядков.

ordertrack(x,fs,rpm,[o1 o2 o3 o4])

Создайте моделируемый сигнал вибрации, состоящий из двух пересекающихся порядков, соответствующих двум различным двигателям. Сигнал выбирается на уровне 300 Гц в течение 3 секунд. Первый двигатель увеличивает свою скорость вращения с 10 до 100 оборотов в секунду (или, эквивалентно, с 600 до 6 000 оборотов в минуту) во время измерения. Второй двигатель увеличивает свою скорость вращения с 50 до 70 оборотов в секунду (или 3 000 - 4 200 оборотов в минуту) в тот же период.

fs = 300;
nsamp = 3*fs;

rpm1 = linspace(10,100,nsamp)'*60;
rpm2 = linspace(50,70,nsamp)'*60;

Измеренный сигнал имеет порядок 1.2 и амплитуду 2√2 относительно первого двигателя. Относительно второго двигателя сигнал имеет порядок 0.8 и амплитуду 4√2.

x = [2 4]*sqrt(2).*cos(2*pi*cumtrapz([1.2*rpm1 0.8*rpm2]/60)/fs);

Заставьте первый двигатель взволновать резонанс в середину частотного диапазона.

rs = [1+1./(1+linspace(-10,10,nsamp).^4)'/2 ones(nsamp,1)];

x = sum(rs.*x,2);

Визуализируйте порядки с помощью rpmfreqmap.

rpmfreqmap(x,fs,rpm1)

Вычислите значения порядка для обоих двигателей как функция об/мин. Используйте алгоритм Волд-Кальмана, чтобы разъединить пересекающиеся порядки.

ordertrack(x,fs,[rpm1 rpm2],[1.2 0.8],[1 2],'Decouple',true)

Анализируйте моделируемые данные из акселерометра, помещенного в кабину вертолета.

Загрузите вертолетные данные. Вибрационные измерения, vib, выбираются на уровне 500 Гц в течение 10 секунд. Контроль данных показывает, что это имеет линейный тренд. Удалите тренд, чтобы препятствовать тому, чтобы он ухудшил качество оценки порядка.

load('helidata.mat')

vib = detrend(vib);

Вычислите карту об/мин порядка. Задайте разрешение порядка 0,005.

[map,order,rpm,time,res] = rpmordermap(vib,fs,rpm,0.005);

Вычислите и постройте средний спектр порядка сигнала. Найдите три самых высоких peaks спектра.

[spectrum,specorder] = orderspectrum(map,order);

[~,pkords] = findpeaks(spectrum,specorder,'SortStr','descend','Npeaks',3);

findpeaks(spectrum,specorder,'SortStr','descend','Npeaks',3)

Отследите амплитуды трех самых высоких peaks.

ordertrack(map,order,rpm,time,pkords)