Создайте моделируемый сигнал с частотой 600 Гц в течение 5 секунд. Испытываемая система увеличивает свою скорость вращения с 10 до 40 оборотов в секунду (или, что эквивалентно, с 600 до 2400 оборотов в минуту) в течение периода наблюдения.

Создайте 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 гармонически связанных чирп с порядками 1, 0,5, 4 и 6. Амплитуды чирпов равны 1, 1/2, √2 и 2 соответственно. Чтобы создать чирпы, используйте трапециевидное правило для выражения фазы как интеграла 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 величины порядков.

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

Создайте моделируемый вибросигнал, состоящий из двух порядков пересечения, соответствующих двум различным двигателям. Сигнал дискретизируется при частоте 300 Гц в течение 3 секунд. Первый двигатель увеличивает свою скорость вращения от 10 до 100 оборотов в секунду (или, что эквивалентно, от 600 до 6000 оборотов в минуту) во время измерения. Второй двигатель увеличивает свою скорость вращения от 50 до 70 оборотов в секунду (или от 3000 до 4200 оборотов в минуту) в течение того же периода.

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. По отношению ко второму двигателю 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);

Сделать первый двигатель возбуждающим резонанс в середине частотного диапазона.

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

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

Визуализация заказов с помощью rpmfreqmap.

rpmfreqmap(x,fs,rpm1)

Вычислите значения порядка для обоих двигателей в зависимости от частоты вращения. Используйте алгоритм Vold-Kalman, чтобы разделить порядок пересечений.

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

Проанализируйте смоделированные данные с акселерометра, размещенного в кабине вертолета.

Загрузите данные вертолета. Вибрационные измерения, vib, отбирают пробы со скоростью 500 Гц в течение 10 секунд. Проверка данных показывает, что она имеет линейный тренд. Удалите тенденцию, чтобы предотвратить ухудшение качества оценки заказа.

load('helidata.mat')

vib = detrend(vib);

Вычислите карту order-RPM. Задайте разрешение порядка 0,005.

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

Вычислите и постройте график спектра среднего порядка сигнала. Найдите три самых высоких пика спектра.

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

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

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

Отслеживание амплитуд трех самых высоких пиков.

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