Создайте моделируемый сигнал с частотой 600 Гц в течение 5 секунд. Испытываемая система увеличивает скорость вращения с 10 до 40 оборотов в секунду 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. Чирп порядка 4 имеет вдвое большую амплитуду, чем остальные. Чтобы создать чирпы, используйте трапециевидное правило для выражения фазы как интеграла скорости вращения.

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

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

x = [1 1 2 1]*cos([o1 o2 o3 o4]'*ph);

Визуализируйте карту порядка-оборотов сигнала.

rpmordermap(x,fs,rpm)

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);

Постройте график нелинейного профиля RPM. Ротор поднимается вверх до тех пор, пока не достигнет максимальной скорости вращения около 27600 оборотов в минуту, а затем опускается вниз.

plot(t,rpm)
xlabel('Time (s)')
ylabel('RPM')

Вычислите карту order-RPM. Укажите разрешение заказа 0,015.

[map,order,rpmOut,time] = rpmordermap(vib,fs,rpm,0.015);

Визуализируйте карту.

imagesc(time,order,map)
ax = gca;
ax.YDir = 'normal';
xlabel('Time (s)')
ylabel('Order')

Повторите вычисления, используя более точное разрешение заказа. Постройте карту, используя встроенные функциональные возможности rpmordermap. Более четко разрешаются более низкие заказы.

rpmordermap(vib,fs,rpm,0.005)

Создайте сигнал, который состоит из двух линейных чирп и квадратичной чирп, все дискретизированные при 600 Гц в течение 5 секунд. Система, которая выдает сигнал, увеличивает скорость его вращения с 10 до 40 оборотов в секунду в течение периода испытаний.

Создайте показания тахометра.

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

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

Линейные чирки имеют порядки 1 и 2,5. Компонент с порядком 1 имеет вдвое большую амплитуду, чем другой. Квадратичная чирп начинается с порядка 6 и возвращается к этому порядку в конце измерения. Его амплитуда составляет 0,8. Создайте сигнал, используя эту информацию.

o1 = 1;
o2 = 2.5;
o6 = 6;

x = 2*chirp(t,o1*f0,t1,o1*f1)+chirp(t,o2*f0,t1,o2*f1) + ...
    0.8*chirp(t,o6*f0,t1,o6*f1,'quadratic');

Вычислите карту порядка-оборотов сигнала. Используйте амплитуду пика в каждой измерительной ячейке. Укажите разрешение 0,25 порядка. Окно данных с окном Чебышева, затухание боковых частей которого составляет 80 дБ.

[map,or,rp] = rpmordermap(x,fs,rpm,0.25, ...
    'Amplitude','peak','Window',{'chebwin',80});

Нарисуйте карту order-RPM как график водопада.

[OR,RP] = meshgrid(or,rp);
waterfall(OR,RP,map')

view(-15,45)
xlabel('Order')
ylabel('RPM')
zlabel('Amplitude')

Постройте интерактивную карту заказа-RPM путем вызова rpmordermap без выходных аргументов.

load helidata.mat
rpmordermap(detrend(vib),fs,rpm,0.005)