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orderspectrum

Espectro medio frente a orden para señal de vibración

Descripción

ejemplo

spec = orderspectrum(x,fs,rpm) calcula un vector de espectro de magnitud de orden promedio, , para una señal de entrada, , muestreado a una velocidad de Hz.specxfs Para calcular el espectro, asepresente una versión de fase constante y remuestreada con una ventana superior plana.orderspectrumx

[spec,order] = orderspectrum(x,fs,rpm) también devuelve un vector de las órdenes correspondientes a cada valor medio del espectro.

ejemplo

[spec,order] = orderspectrum(map,order) calcula un vector de espectro de magnitud de orden promedio a partir de un mapa de RPM de orden y un vector de órdenes. Se utiliza para calcular y . debe ser escalado linealmente.rpmordermapmapordermap Las amplitudes devueltas son las mismas que en .map El espectro devuelto se escala linealmente.

orderspectrum(___) sin argumentos de salida traza la amplitud RMS del espectro de orden, escalada linealmente, en la figura actual.

Ejemplos

contraer todo

Cree una señal simulada muestreada a 600 Hz durante 5 segundos. El sistema que se está probando aumenta su velocidad de rotación de 10 a 40 revoluciones por segundo durante el período de observación.

Genere las lecturas del tacómetro.

fs = 600; t1 = 5; t = 0:1/fs:t1;  f0 = 10; f1 = 40; rpm = 60*linspace(f0,f1,length(t));

La señal consta de cuatro chirridos relacionados armónicamente con las órdenes 1, 0.5, 4 y 6. El chirp order-4 tiene el doble de amplitud que los demás. Para generar los chirridos, utilice la regla trapezoidal para expresar la fase como la integral de la velocidad de rotación.

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);

Visualice el mapa order-RPM de la señal.

rpmordermap(x,fs,rpm)

Visualice el espectro de orden promedio de la señal. Los picos del espectro corresponden a las crestas que se ven en el mapa order-RPM.

orderspectrum(x,fs,rpm)

Analizar datos simulados de un acelerómetro colocado en la cabina de un helicóptero.

Cargue los datos del helicóptero. Las mediciones vibratorias, , se muestrean a una velocidad de 500 Hz durante 10 segundos.vib Los datos tienen una tendencia lineal. Elimine la tendencia para evitar que degrade la calidad de la estimación de la orden.

load('helidata.mat')  vib = detrend(vib);

Trazar el perfil de RPM no lineal. El rotor sube hasta alcanzar una velocidad de rotación máxima de unas 27.600 revoluciones por minuto y luego baja la costa.

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

Calcular el espectro de orden promedio de la señal. Utilice la resolución de pedido predeterminada.

orderspectrum(vib,fs,rpm)

Se utiliza para repetir el cálculo con una resolución de orden más fina.rpmordermap Las órdenes inferiores se resuelven con mayor claridad.

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

Calcular el nivel de potencia para cada orden estimada. Muestre el resultado en decibelios.

[map,order] = rpmordermap(vib,fs,rpm,0.005,'Amplitude','power');  spec = orderspectrum(map,order);  plot(order,pow2db(spec)) xlabel('Order Number') ylabel('Order Power Amplitude (dB)') grid on

Argumentos de entrada

contraer todo

Señal de entrada, especificada como vector de fila o columna.

Ejemplo: especifica un sinusoides incrustado en el ruido gaussiano blanco.cos(pi/4*(0:159))+randn(1,160)

Tipos de datos: double | single

Frecuencia de muestreo, especificada como un escalar positivo expresado en Hz.

Tipos de datos: double | single

Velocidades de rotación, especificadas como un vector de valores positivos expresados en revoluciones por minuto. debe tener la misma longitud que .rpmx

  • Si tiene una señal de pulso de tacómetro, úsela para extraer directamente.tachorpmrpm

  • Si no tiene una señal de pulso de tacómetro, úselo para extraer de una señal de vibración.rpmtrackrpm

Ejemplo: especifica que un sistema gira inicialmente a 100 revoluciones por minuto y ejecuta hasta 3000 revoluciones por minuto en incrementos de 10.100:10:3000

Tipos de datos: double | single

Mapa Order-RPM, especificado como una matriz. Se utiliza para calcular mapas de RPM de orden.rpmordermap

Tipos de datos: double | single

Pedidos en la sintaxis de mapa order-RPM, especificada como vector. La longitud de debe ser igual al número de filas en .ordermap

Tipos de datos: double | single

Argumentos de salida

contraer todo

Espectro de magnitud de orden promedio, devuelto como vector de amplitudes de cuadrado medio raíz (RMS) en escala lineal. Si utiliza argumentos de entrada y como argumentos de entrada, y se establece en cuándo se usa para calcular , se devuelve en unidades de potencia.maporder'Amplitude''power'rpmordermapmaporderspectrumspec

Las órdenes de salida, devueltas como un vector real.

Referencias

[1] Brandt, Anders. Noise and Vibration Analysis: Signal Analysis and Experimental Procedures. Chichester, UK: John Wiley & Sons, 2011.

[2] Vold, Håvard, and Jan Leuridan. “High Resolution Order Tracking at Extreme Slew Rates Using Kalman Tracking Filters.” Shock and Vibration. Vol. 2, 1995, pp. 507–515.

Introducido en R2016b