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测试数据的分割提取及特征值统计
2021-06-07 15:06:19· 来源：上海山外山机电工程科技有限公司 作者：殷红雷
关键字：测试数据分割；统计特征值；GlyphWorks；自动流程类别：nCode GlyphWorks 软件使用1 引言快速获取测试数据的统计特征值，是载荷谱测试分析工程师的必备
关键字：测试数据分割；统计特征值；GlyphWorks；自动流程
类别：nCode GlyphWorks 软件使用
1 引言
快速获取测试数据的统计特征值，是载荷谱测试分析工程师的必备技能。本文以北京试验场一测试数据为例，介绍了应用nCode GlyphWorks软件交互或自动快速并获取测试数据统计特征值的多种方法。如图1所示，该数据有5个通道，其中加速度3个，位移和开关标记各1个；数据持续550秒，内含4个有效测试子工况。
图1 试验场测试数据示例
2 数据段分割提取
我们的数据处理目标是获取开关量标记通道所对应的4个不同测试工况，各数据通道的统计特征值，如极大值。通常的方法，我们可应用nCode GlyphWorks软件先将各测试工况进行分割分段提取，再对各提取出的数据段进行数据特征统计。
分割提取数据在GlyphWorks中可用不同的方法实现。
图2所示的是在时域输入Time SeriesGlyph中交互选取所要提取的数据段，保存其对应的数据段为一时域数据文件。对于本例，需要按照开关信号选取保存4次才能完成数据的分割。
图2 TimeSeries Input数据段分割提取
图3为使用ExtractionGlyph 提取并保存目标工况数据的GlyphWorks流程，在Extraction中需要输入数据段的起始和终止时间，同样，这种方法每次只能提取保存一段数据。
图3 Extraction数据段分割提取
数据段的截取也可在Graphic Editor Glyph中交互截取数据,如图4所示。
图4 Graphical Editor数据段分割提取
3 统计分析试验数据特征值
nCode软件提供了灵活的统计分析特征值方法，图5 中的Statistics Glyph模块为常用方式，可输出的包含了大多数常用的统计值，流程输出的结果为每一个试验数据对应一个csv统计文件。
图5 Statistics统计分析
图5流程中进行以下两点设置，即可完成如图6所示批处理统计分析。
SetTRUE to loop on all the tests in the input list；
SetTRUE to collate table entries from all tests into one table。
流程支持将各个独立试验数据段时域文件，一次性加载至时域输入模块，并将各工况的统计结果装载到一个Excel文件中，便于后期应用Excel进行筛选、排序等进一步的整理。
图6 多输入数据统计分析
鉴于Excel中的筛选、排序工作较单调，笔者开发了自动流程，可以仅应用nCode软件将多个测试的统计结果，自动装载到一个csv文件中。该流程包含两个子流程，如图7的WS1和图8的WS2所示。
图7 WS1中，对TS output需进行如下设置：
输出FileFormat为“nCodeDACTimeSeries”文件；
应用“LoadOutputFilesIntoInputGlyph”，将结果加载到图8 WS2中。
图7 各子工况特征统计流程WS1
图8 各子工况特征统计流程WS2
4 自动识别数据工况及统计分析
前面所介绍的方法需要分两步，先进行各工况数据段提取保存，然后再进行各段数据的统计分析，如果目标工况非常多那么数据处理就显得繁琐。
实际上，GlyphWorks对于本例的数据处理，可直接依据开关通道信号自动进行目标工况的自动识别，并直接进行下一步的统计分析，输出各个工况的统计值结果。图9所示就是这样一个流程，该流程结合了Time Series Calculator中的特征列表计算以及Running Stats中的特征列表条件分析功能，直接输出各测试子工况下所对应的不同数据通道的最大值，与图8所呈现的统计结果一致。显然，这一流程省略了各工况数据文件提取程序，进一步简化了分析步骤，可极大地节约分析时间。
图9 整体数据各子工况特征统计
5 总结
本文以一测试数据为例，首先介绍和展示了应用nCode GlyphWorks软件提取目标数据段的多种方法，然后提供了获取数据统计特征值的途径，最后给出了一个通过开关信号完全自动识别目标工况数据段并计算输出统计值的流程。
显而易见，nCode是用于处理工程测试数据的一个功能强大的软件系统，特别适用于多样化、便捷化分析数据。
作者简介：殷红雷，曾任于某整车企业试验中心结构耐久科室负责人，现就职于上海山外山机电工程科技有限公司，主责载荷谱采集分析处理、台架试验等工作。
参考文献
[1] nCodeGlyph Reference Guide，2020。
类别：nCode GlyphWorks 软件使用
1 引言
快速获取测试数据的统计特征值，是载荷谱测试分析工程师的必备技能。本文以北京试验场一测试数据为例，介绍了应用nCode GlyphWorks软件交互或自动快速并获取测试数据统计特征值的多种方法。如图1所示，该数据有5个通道，其中加速度3个，位移和开关标记各1个；数据持续550秒，内含4个有效测试子工况。
图1 试验场测试数据示例
2 数据段分割提取
我们的数据处理目标是获取开关量标记通道所对应的4个不同测试工况，各数据通道的统计特征值，如极大值。通常的方法，我们可应用nCode GlyphWorks软件先将各测试工况进行分割分段提取，再对各提取出的数据段进行数据特征统计。
分割提取数据在GlyphWorks中可用不同的方法实现。
图2所示的是在时域输入Time SeriesGlyph中交互选取所要提取的数据段，保存其对应的数据段为一时域数据文件。对于本例，需要按照开关信号选取保存4次才能完成数据的分割。
图2 TimeSeries Input数据段分割提取
图3为使用ExtractionGlyph 提取并保存目标工况数据的GlyphWorks流程，在Extraction中需要输入数据段的起始和终止时间，同样，这种方法每次只能提取保存一段数据。
图3 Extraction数据段分割提取
数据段的截取也可在Graphic Editor Glyph中交互截取数据,如图4所示。
图4 Graphical Editor数据段分割提取
3 统计分析试验数据特征值
nCode软件提供了灵活的统计分析特征值方法，图5 中的Statistics Glyph模块为常用方式，可输出的包含了大多数常用的统计值，流程输出的结果为每一个试验数据对应一个csv统计文件。
图5 Statistics统计分析
图5流程中进行以下两点设置，即可完成如图6所示批处理统计分析。
SetTRUE to loop on all the tests in the input list；
SetTRUE to collate table entries from all tests into one table。
流程支持将各个独立试验数据段时域文件，一次性加载至时域输入模块，并将各工况的统计结果装载到一个Excel文件中，便于后期应用Excel进行筛选、排序等进一步的整理。
图6 多输入数据统计分析
鉴于Excel中的筛选、排序工作较单调，笔者开发了自动流程，可以仅应用nCode软件将多个测试的统计结果，自动装载到一个csv文件中。该流程包含两个子流程，如图7的WS1和图8的WS2所示。
图7 WS1中，对TS output需进行如下设置：
输出FileFormat为“nCodeDACTimeSeries”文件；
应用“LoadOutputFilesIntoInputGlyph”，将结果加载到图8 WS2中。
图7 各子工况特征统计流程WS1
图8 各子工况特征统计流程WS2
4 自动识别数据工况及统计分析
前面所介绍的方法需要分两步，先进行各工况数据段提取保存，然后再进行各段数据的统计分析，如果目标工况非常多那么数据处理就显得繁琐。
实际上，GlyphWorks对于本例的数据处理，可直接依据开关通道信号自动进行目标工况的自动识别，并直接进行下一步的统计分析，输出各个工况的统计值结果。图9所示就是这样一个流程，该流程结合了Time Series Calculator中的特征列表计算以及Running Stats中的特征列表条件分析功能，直接输出各测试子工况下所对应的不同数据通道的最大值，与图8所呈现的统计结果一致。显然，这一流程省略了各工况数据文件提取程序，进一步简化了分析步骤，可极大地节约分析时间。
图9 整体数据各子工况特征统计
5 总结
本文以一测试数据为例，首先介绍和展示了应用nCode GlyphWorks软件提取目标数据段的多种方法，然后提供了获取数据统计特征值的途径，最后给出了一个通过开关信号完全自动识别目标工况数据段并计算输出统计值的流程。
显而易见，nCode是用于处理工程测试数据的一个功能强大的软件系统，特别适用于多样化、便捷化分析数据。
作者简介：殷红雷，曾任于某整车企业试验中心结构耐久科室负责人，现就职于上海山外山机电工程科技有限公司，主责载荷谱采集分析处理、台架试验等工作。
参考文献
[1] nCodeGlyph Reference Guide，2020。
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