广告
浅谈随机振动试验6 试验中若干参数说明2 采样频率、分析谱线等概念
浅谈随机振动试验1--随机有效推力和正弦推力的关系
浅谈随机振动试验2 随机振动试验4个域描述1
浅谈随机振动试验2--随机振动试验4个域描述2
浅谈随机振动试验3 频谱分析和傅里叶变换概念
浅谈随机振动试验4 PSD怎么来的？
浅谈随机振动试验5 通过PSD如何求rms值1
浅谈随机振动试验5 通过PSD如何求rms值2
浅谈随机振动试验5 通过PSD如何求rms值3
浅谈随机振动试验6 试验中若干参数说明1 均衡化处理
本文主要讲述根据随机试验条件如何理解和设置分析谱线（L）、频率分辨率（Δf）、采样频率（fs）等参数的概念以及一些设定的注意事项，见下图红框处。
这些参数涉及到随机波形信号的采取和处理，里面涉及到很多复杂的信号处理方法，有兴趣的可以更深入地去钻研一下。我们知道，对于随机试验一开始是通过振动控制仪给一个白噪音（平直PSD谱），然后是一帧一帧进行波形采集的，每帧波形含有各个频率成分，通过加窗、防泄漏、快速傅里叶变换得到试验PSD，也就是利用谱分析技术得到试验中的PSD。将此PSD和试验要求的PSD进行比较，均衡，修正，再逆傅里叶变换产生波形和相位，使振动台按照试验PSD对应的波形振动，即反馈控制使试验中的PSD和试验要求的PSD一致，达到试验要求，如图2。
分析谱线（L）、频率分辨率（Δf）、采样频率（fs）等参数就是为了帮助随机振动控制仪能更好地读取每帧波形。如图3，一帧波形的采样，需要将模拟连续量x（t）转变成离散量xi，通过A/D转换器实施，然后通过傅里叶变化等操作得到PSD响应谱。
采样频率fs：实施采样的频率，是采样时间间隔（Δt）的倒数。
FFT帧大小N：一帧数据数N，也就是离散点数，一般取2n。
帧时间T：N点数据在实际时域中需要的时间。
频率分辨率（Δf）：通过上述条件，即采样频率fs采取的N个时域数据使用FFT分析，频域内得到是DC到fs的N个在频率轴上等间隔排列的谱数据。
最大解析频率（fmax）和分析谱线数（L）：由Nyquist采样定理可知，
可以得到
还有
由此可见，采样频率和1次FFT获取数据个数，或者最大解析频率和谱线数知道的话，就可以算出其他参数。通过上面的描述是不是感觉数据采样很复杂，实际情况更复杂，还要考虑数据泄漏等，进行加窗采样，平均化处理等操作，当然这些都是振动控制仪内部自行完成，我们只要在设定这些参数时注意以下几点即可。
1 频率分辨率的选择需要配合被控制系统的传递特性来进行选择。
2 分辨率大，不能正确的检测共振特性，不能很好的进行随机试验控制等。
3 谱线数超过必要的数，即取得太高，试验控制时间长，不能追踪到突变的数据。一般取800或1600即可。
4 频率分辨率取Δf=1～5Hz，一般建议2-3Hz。本人做试验时一般取1.25Hz。
5 频率范围一般取试验条件中的最大频率。
6 频率分辨率的取值，需要满足试验条件中各频率的倍数要求，都需要覆盖到各频率。比如下面的试验条件，如果分辨率取3Hz的话，显然不合适，因为100Hz、500Hz、2000Hz处都无法覆盖到，它们都不是3的倍数，试验无效。建议分辨率设置为2Hz或1.25Hz,从而都覆盖到上面试验条件中的各个频率点。
综上所述，分辨率、谱线数等参数都是涉及到波形采样数据处理方面的，对于行业初入者，没必要深究，适当了解，并能按照上述注意事项设置这些参数即可。
参考资料：
1 《振动、冲击环境与试验》P130-133，袁宏杰、姚军等编著，北京航空航天大学出版社。
2 《振动与冲击试验技术》P214-218，胡志强 编著，中国质检出版社、中国标准出版社。
3 《力学环境试验技术》P145、P161-166，本书编著委员会编著，西北工业大学出版社
广告
广告
最新资讯
-
NVIDIA 发布 2025 财年第三季度财务报告
2024-11-21 13:30
-
Mack卡车为买家推出创新的虚拟现场探索体验
2024-11-21 13:29
-
氢燃料电池卡车从1到100要多长时间？戴姆勒
2024-11-21 13:28
-
聚焦消费者用车极限环境，2024中国汽研汽车
2024-11-21 13:21
-
新能源汽车高寒环境可靠性行驶试验研究
2024-11-21 13:19
广告
广告
