Интерактивное извлечение показателей полосы спектральных отказов в интерактивном редакторе
Задача «Извлечение спектральных характеристик» позволяет в интерактивном режиме извлекать метрики диапазона спектральных отказов. Задача помогает в анализе и понимании спектральных данных. С помощью комплексного интерфейса можно добавлять компоненты для представления различных подшипников, зубчатых сетей или других частей настройки оборудования. При установке физических параметров этих компонентов задача Извлечь динамический редактор спектральных элементов (Extract Spectral Features Live Editor) строит графики диапазонов частот отказов на характерных частотах компонентов. Можно наложить данные спектра мощности на график полосы отказов, чтобы связать различные пики в данных с характеристическими частотами компонентов. Это может облегчить обнаружение и локализацию отказов, так как изменения в данных спектра мощности могут быть легко отслежены до физических компонентов, вызывающих их. В дополнение к графику характеристических частот и данных спектра мощности задача будет генерировать спектральные метрики данных в пределах каждой характеристической полосы частот. Таблица выходных метрик, содержащая пиковую амплитуду, пиковую частоту и мощность полосы для каждого диапазона, помогает охарактеризовать потенциальные механические неисправности. Задача автоматически генерирует код MATLAB ® для сценария в реальном времени. Дополнительные сведения о задачах Live Editor в целом см. в разделе Добавление интерактивных задач в сценарий Live.
Чтобы добавить задачу «Извлечь спектральные функции» в сценарий в режиме реального времени в редакторе MATLAB, выполните следующие действия.
На вкладке «Оперативный редактор» выберите «Задача» > «Извлечь спектральные элементы».
В блоке кода в сценарии введите соответствующее ключевое слово, например fault bands или metrics. Выбрать Extract Spectral Features из предложенных завершений команды.
Frequency vector - Частоты, соответствующие данным спектра мощностиВыберите вектор частот из рабочей области MATLAB, соответствующих данным энергетического спектра.
Power spectrum magnitude - Данные о величине спектра мощностиВыберите вектор, содержащий значения спектра мощности, в рабочей области MATLAB.
Add component - Подшипник, зубчатая сетка или пользовательское аппаратное представлениеBearing' | 'Gear mesh' | 'Custom'Выберите между добавлением подшипника, сетки зубчатого колеса или пользовательского компонента. Можно присвоить компоненту имя и нажать кнопку «Добавить». Физические характеристики этих компонентов можно установить с помощью следующих параметров. Задача Извлечь динамический редактор спектральных функций (Extract Spectral Features Live Editor) позволяет построить график диапазонов частот отказов на характерных частотах компонентов.
Enable component - Переключение для включения или отключения компонента для вычисления спектральных метрикon (по умолчанию) | offМожно переключить эту опцию, чтобы включить или отключить включение компонента в расчет спектральных метрик. Отключение компонента также приведет к удалению его областей отказов из графика. Кнопка «Удалить» используется для окончательного удаления компонента.
Number of balls - количество шариков или роликов в подшипнике;Укажите количество элементов качения в подшипнике.
Pitch diameter - Диаметр подшипника по тангажуДиаметр шага подшипника - это диаметр окружности, которую перемещает центр шарика или ролика во время вращения подшипника.
Rotational speed - скорость вращения вала или внутреннего кольца подшипника;Скорость вращения вала или внутреннего кольца подшипника. Это основная частота, вокруг которой задача извлечения спектральных характеристик в реальном времени генерирует полосы частот отказов. Единицы должны согласовываться с единицей частотного вектора.
Contact angle - Угол контакта подшипникаУгол контакта в градусах между плоскостью, перпендикулярной оси шарика или ролика, и линией, соединяющей две дорожки качения.
Ball diameter - Диаметр шарика или роликаДиаметр шарика или ролика в подшипнике.
Harmonics - Гармоники основной частоты, которая будет включена1 (по умолчанию) | вектор положительных целых чиселУкажите гармоники основной частоты, которые будут включены в график и в расчет спектральных метрик.
Sidebands - боковые полосы вокруг основной частоты и ее гармоник, которые должны быть включены0 (по умолчанию) | вектор неотрицательных целых чиселУкажите боковые полосы вокруг основной частоты и ее гармоник, которые будут включены в график и в расчет спектральных метрик.
Domain - блоки частот полосы отказов;'frequency' (по умолчанию) | 'order'Укажите единицы частот полосы отказов: 'frequency' или 'order'. Выберите:
'frequency' если полосы отказов находятся в тех же единицах, что и частота вращения.
'order' если у вас есть полосы отказов как число оборотов относительно вращения внутреннего кольца Скорость вращения.
Band width - Ширина полос частот, центрированных на номинальных частотах отказовУкажите ширину полос частот, центрированных на номинальных частотах отказов, как положительный скаляр. Снимите флажок «Авто», чтобы задать значение ширины вручную.
Enable component - Переключение для включения или отключения компонента для вычисления спектральных метрикon (по умолчанию) | offМожно переключить эту опцию, чтобы включить или отключить включение компонента в расчет спектральных метрик. Отключение компонента также приведет к удалению его областей отказов из графика. Кнопка «Удалить» используется для окончательного удаления компонента.
Input gear teeth - Количество зубьев на входной шестернеУкажите число зубьев на входном зубчатом колесе как положительное целое число.
Output gear teeth - Количество зубьев на выходном зубчатом колесеУкажите число зубьев выходного зубчатого колеса как положительное целое число.
Rotational speed - Частота вращения входного зубчатого колесаУкажите скорость вращения входного зубчатого колеса как положительный скаляр. Это основная частота, вокруг которой задача извлечения спектральных характеристик в реальном времени генерирует полосы частот отказов. Единицы должны согласовываться с единицей частотного вектора.
Harmonics - Гармоники основной частоты, которая будет включена1 (по умолчанию) | вектор положительных целых чиселУкажите гармоники основной частоты, которые будут включены в график и в расчет спектральных метрик.
Sidebands - боковые полосы вокруг основной частоты и ее гармоник, которые должны быть включены0 (по умолчанию) | вектор неотрицательных целых чиселУкажите боковые полосы вокруг основной частоты и ее гармоник, которые будут включены в график и в расчет спектральных метрик.
Domain - блоки частот полосы отказов;'frequency' (по умолчанию) | 'order'Укажите единицы частот полосы отказов: 'frequency' или 'order'. Выберите:
'frequency' если полосы отказов находятся в тех же единицах, что и частота вращения.
'order' при наличии диапазонов отказов в виде числа оборотов относительно скорости вращения.
Band width - Ширина полос частот, центрированных на номинальных частотах отказовУкажите ширину полос частот, центрированных на номинальных частотах отказов, как положительный скаляр. Снимите флажок «Авто», чтобы задать значение ширины вручную.
Enable component - Переключение для включения или отключения компонента для вычисления спектральных метрикon (по умолчанию) | offМожно переключить эту опцию, чтобы включить или отключить включение компонента в расчет спектральных метрик. Отключение компонента также приведет к удалению его областей отказов из графика. Кнопка «Удалить» используется для окончательного удаления компонента.
Frequency - Основная частота, представляющая интересУкажите основную частоту, представляющую интерес, как положительный скаляр. Задача Extract Spectral Features live конструирует полосы частот отказов вокруг основной частоты. Например, для построения диапазонов отказов для неисправного асинхронного двигателя частота сети 60 Гц является основной частотой, представляющей интерес. Аналогично, чтобы генерировать полосы отказов для неисправной зубчатой передачи, частота входного вала является основной частотой.
Harmonics - Гармоники основной частоты, которая будет включена1 (по умолчанию) | вектор положительных целых чиселУкажите гармоники основной частоты, которые будут включены в график и в расчет спектральных метрик.
Sidebands - боковые полосы вокруг основной частоты и ее гармоник, которые должны быть включены0 (по умолчанию) | вектор неотрицательных целых чиселУкажите боковые полосы вокруг основной частоты и ее гармоник, которые будут включены в график и в расчет спектральных метрик.
Separation type - Тип разделения между последовательными боковыми полосами'additive' (по умолчанию) | 'multiplicative'Укажите тип разделения между последовательными боковыми полосами: 'additive' или 'multiplicative'. Выберите:
'additive', чтобы установить разделение между последовательными боковыми полосами в 0.1*F1 значение, где F1 - расстояние первой боковой полосы от основной частоты.
'multiplicative'для установки разделения между последовательными боковыми полосами, пропорциональными как гармоническому порядку, так и значению боковой полосы.
Separation - Значение разделения между последовательными боковыми полосамиAuto (по умолчанию) | положительный скалярУкажите значение разделения между последовательными боковыми полосами как положительный скаляр. Снимите флажок «Авто», чтобы задать значение разделения вручную.
Band width - Ширина полос частот, центрированных на номинальных частотах отказовУкажите ширину полос частот, центрированных на номинальных частотах отказов, как положительный скаляр. Снимите флажок «Авто», чтобы задать значение ширины вручную.
Folding - Переключение для указания необходимости сворачивания отрицательных номинальных частот отказов относительно источника частотыoff (по умолчанию) | onПереключение для указания необходимости сворачивания отрицательных номинальных частот отказов относительно исходной частоты. При повороте «Складывание»
onзатем задача Извлечь спектральные характеристики в реальном времени сворачивает отрицательные номинальные частоты отказов относительно начала координат частоты, принимая их абсолютные значения таким образом, что сложенные полосы отказов всегда падают в положительных частотных интервалах. Сложенные полосы отказов вычисляются как F | + W2], гдеW - ширина полосы и F - частота.
Spectral metrics - Переключение для включения или отключения отображения спектральных метрикoff (по умолчанию) | onВключите или отключите отображение спектральных метрик. Если флажок установлен, то задача Извлечь спектральные элементы в реальном времени отображает метрики как 1xN таблица, где N = 3*size((F+S),1)+1это три метрики на частотный диапазон и общая мощность полосы в частотном диапазоне.
Динамическая задача возвращает следующие спектральные метрики для каждого частотного диапазона:
Peak Amplitude - Пиковое значение амплитуды для каждого заданного диапазона частот.
Peak Frequency - пиковое значение частоты для каждого заданного диапазона частот.
Band Power - Средняя мощность каждого диапазона частот. Для получения дополнительной информации о мощности диапазона см. bandpower.
Total Band Power - Сумма мощностей отдельных полос для набора заданных диапазонов частот.
bearingFaultBands | faultBandMetrics | faultBands | gearMeshFaultBands