faultBands

Сгенерируйте диапазоны частот отказа для спектрального извлечения признаков

Описание

пример

FB = faultBands(F0,N0) генерирует диапазоны частот отказа FB, использование основной частоты интереса F0 и массив гармоник N0. Например, чтобы создать полосы отказа для асинхронного двигателя, частота электросети 60 Гц является основной частотой интереса.

пример

FB = faultBands(F0,N0,F1,N1) построения дают сбой диапазоны частот FB, использование расстояния первой боковой полосы F1 от основной частоты F0. N1 массив боковых полос вокруг F0. Если F1 не задан, затем faultBands наборы F1 к 10 процентам F0 по умолчанию. N1 эквивалентно 'Sidebands'пара "имя-значение". Можно использовать 'Type'пара "имя-значение", чтобы задать разделение между последовательными боковыми полосами.

пример

___ = faultBands(___,Name,Value) позволяет вам задавать дополнительные параметры с помощью одного или нескольких аргументов пары "имя-значение".

пример

[FB,info] = faultBands(___) также возвращает структуру info содержа информацию о сгенерированных диапазонах частот отказа FB.

пример

faultBands(___) без выходных аргументов строит столбчатую диаграмму сгенерированных диапазонов частот отказа FB.

Примеры

свернуть все

В данном примере сгенерируйте диапазоны частот для анализа компонентов сигнала вокруг первых 5 гармоник частоты электропитания от сети.

С основной частотой 60 Гц, частотой переменного тока в подаче питания от сети, faultBands использования сгенерировать первые 5 гармоник электропитания от сети.

F0 = 60;
N0 = 1:5;
FB = faultBands(F0,N0)
FB = 5×2

   58.5000   61.5000
  118.5000  121.5000
  178.5000  181.5000
  238.5000  241.5000
  298.5000  301.5000

FB возвращен как 5x2 массив с шириной диапазона частот по умолчанию 5% F0 который составляет 3 Гц. Первый столбец в FB содержит значения F-W2, в то время как второй столбец содержит все значения F+W2 для каждой гармоники.

В данном примере рассмотрите асинхронный двигатель с поврежденными панелями ротора. При нормальном функционировании с загрузкой скорость ротора всегда изолирует скорость магнитного поля, позволяющего панели ротора сократить магнитные линии силы и произвести полезный крутящий момент. Это различие называется промахом. При рассмотрении значения промаха 0,03 в системе с поврежденными роторами, создайте диапазоны частот для компонентов боковой полосы вокруг основной частоты 60 Гц.

F0 = 60;
N0 = 1:2;
slip = 0.03;
F1 = 2*slip*F0;
N1 = 1:3;
[FB,info] = faultBands(F0,N0,F1,N1)
FB = 12×2

   47.7000   50.7000
   51.3000   54.3000
   54.9000   57.9000
   62.1000   65.1000
   65.7000   68.7000
   69.3000   72.3000
  107.7000  110.7000
  111.3000  114.3000
  114.9000  117.9000
  122.1000  125.1000
      ⋮

info = struct with fields:
           Centers: [1x12 double]
            Labels: [1x12 string]
    HarmonicGroups: [1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 2]

Создайте диапазоны частот для анализа компонентов сигнала вокруг первых трех гармоник электрической частоты электропитания от сети.

С основной частотой 60 Гц, переменным током в подаче питания от сети, faultBands использования визуализировать первые 3 гармоники электропитания от сети.

F0 = 60;
N0 = 1:3;
faultBands(F0,N0)

Из графика наблюдайте следующее:

  • Основная частота, которая является также первой гармоникой, 1F0 на уровне 60 Гц

  • Вторая гармоника, 2F0 на уровне 120 Гц

  • Третья гармоника, 3F0 на уровне 180 Гц

Чтобы лучше получить ожидаемые изменения фактических системных сигналов вокруг номинальных частот отказа, установите ширины каждой полосы к 10 Гц.

faultBands(F0,N0,'Width',10)

В данном примере рассмотрите асинхронный двигатель со статическими и динамическими эксцентриситетами ротора. Создайте и визуализируйте диапазоны частот для 4 компонентов боковой полосы асинхронного двигателя с 4 парами полюса вокруг основной частоты из-за эксцентриситетов ротора.

F0 = 60;
N0 = 1;
slip = 0.029;
polePairs = 4;
F1 = 2*F0*(1-slip)/polePairs
F1 = 29.1300
N1 = 0:4;
faultBands(F0,N0,F1,N1)
Warning: Truncated or removed negative fault frequency bands.

Чтобы постараться не обрезать отрицательные диапазоны частот отказа, установите 'Foldingtrue сворачивать их на положительную ось частоты.

faultBands(F0,N0,F1,N1,'Folding',true)

Заметьте что частоты боковой полосы 1F0-3F1 и 1F0-4F1 теперь отображаются на положительной оси.

Входные параметры

свернуть все

Основная частота интереса в виде положительной скалярной величины. faultBands создает диапазоны частот отказа вокруг основной частоты F0. Например, чтобы создать полосы отказа для неисправного асинхронного двигателя, частота электросети 60 Гц является основной частотой интереса. Точно так же, чтобы сгенерировать полосы отказа для неисправной зубчатой передачи, входная частота вала является основной частотой.

Можно задать F0 или в герц или в порядках.

Гармоники основной частоты в виде вектора из положительных целых чисел. Задайте полосы отказа вокруг основной частоты F0 и его гармоники N0. N0 эквивалентно 'Harmonics'пара "имя-значение" со значением по умолчанию 1.

Расстояние первой боковой полосы от основной частоты в виде положительной скалярной величины. Если F1 не задан, затем faultBands принимает значение 10 процентов основной частоты для F1.

Боковые полосы основной частоты и ее гармоник в виде вектора из неотрицательных целых чисел. N1 эквивалентно 'Sidebands'пара "имя-значение" со значением по умолчанию 0.

Аргументы в виде пар имя-значение

Задайте дополнительные разделенные запятой пары Name,Value аргументы. Name имя аргумента и Value соответствующее значение. Name должен появиться в кавычках. Вы можете задать несколько аргументов в виде пар имен и значений в любом порядке, например: Name1, Value1, ..., NameN, ValueN.

Пример: ...,'Harmonics',[1,3,5]

Гармоники основной частоты, которая будет включена в виде разделенной запятой пары, состоящей из 'Harmonics'и вектор из положительных целых чисел. Значение по умолчанию равняется 1. Задайте 'Harmonics'когда это необходимо, чтобы создать диапазоны частот с большим количеством гармоник основной частоты.

Боковые полосы вокруг основной частоты и ее гармоник, которые будут включены в виде разделенной запятой пары, состоящей из 'Sidebands'и вектор из неотрицательных целых чисел. Значение по умолчанию 0. Задайте 'Sidebands'когда это необходимо, чтобы создать диапазоны частот с боковыми полосами вокруг основной частоты и ее гармоник.

Ширина диапазонов частот, сосредоточенных на номинальных частотах отказа в виде разделенной запятой пары, состоящей из 'Width'и положительная скалярная величина. Значение по умолчанию составляет 5 процентов основной частоты. Постарайтесь не задавать 'Width'с большим значением так, чтобы полосы отказа не перекрывались.

Разделительное значение между последовательными боковыми полосами в виде разделенной запятой пары, состоящей из 'Type'и любой 'additive' или 'multiplicative'. Задайте 'Type'как:

  • 'additive', установить разделение между последовательными боковыми полосами к F1.

  • 'multiplicative', установить разделение между последовательными боковыми полосами, пропорциональными и гармоническому порядку и значению боковой полосы.

Логическое значение, задающее, должны ли отрицательные номинальные частоты отказа быть свернуты вокруг начала координат частоты в виде разделенной запятой пары, состоящей из 'Folding'и любой true или false. Если вы устанавливаете 'Foldingtrue, затем faultBands сворачивает отрицательные номинальные частоты отказа вокруг начала координат частоты путем принятия их абсолютные значения, таким образом, что свернутые полосы отказа всегда падают в положительных интервалах частоты. Свернутые полосы отказа вычисляются как [max(0, |F|W2), |F|+W2], где W 'Width'пара "имя-значение" и F одна из номинальных частот отказа.

Выходные аргументы

свернуть все

Диапазоны частот отказа, возвращенные как Nx2 массив, где N количество частот отказа. FB возвращен в тех же модулях как F0, или в Герц или в порядках. Сгенерированные полосы отказа, [FW2, F+W2], сосредоточены в зависимости от спецификации боковой полосы можно следующим образом:

  • Если вы не задаете боковые полосы, то полосы отказа сосредоточены в F=n0F0, где целочисленный n0 области значений через элементы массива гармоник, N0.

  • Если вы задаете боковые полосы с помощью N1 или 'Sidebands'пара "имя-значение", затем дайте сбой, полосы сосредоточены в:

    • F=n0F0±n1F1, когда 'Type'задан как 'additive'. Здесь, целочисленный n1 области значений через элементы массива боковых полос, N1.

    • F=n0(F0±n1F1), когда 'Type'задан как 'multiplicative'.

Информация о диапазонах частот отказа в FB, возвращенный как структура со следующими полями:

  • Centers — Центральные частоты отказа

  • Labels — Метки, описывающие каждую частоту

  • HarmonicGroups — Гармонические числа группы равняются гармоническому порядку каждого диапазона частот смочь идентифицировать полосы отказа, сопоставленные с номинальной частотой отказа F=n0F0, где целочисленный n0 области значений через элементы массива гармоник, N0

Введенный в R2019b
Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте