主要内容GydF4y2Ba

Tsaregular.GydF4y2Ba

定期信号的时间同步平均信号GydF4y2Ba

描述GydF4y2Ba

例子GydF4y2Ba

yGydF4y2Ba= tsaregular(GydF4y2BaXGydF4y2Ba那GydF4y2BaFS.GydF4y2Ba那GydF4y2Barpm.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba订单GydF4y2Ba)GydF4y2Ba计算常规信号GydF4y2BayGydF4y2Ba时间同步平均(TSA)信号矢量GydF4y2BaXGydF4y2Ba使用抽样率GydF4y2BaFS.GydF4y2Ba,转速GydF4y2Barpm.GydF4y2Ba以及待保留的订单GydF4y2Ba订单GydF4y2Ba。GydF4y2BayGydF4y2Ba通过保留初级频率,组件来计算GydF4y2Ba订单GydF4y2Ba以及他们各自的谐波GydF4y2BaXGydF4y2Ba。您可以使用GydF4y2BayGydF4y2Ba进一步提取旋转机械条件指标以进行预测维护。例如,提取GydF4y2BaFM0.GydF4y2Ba指标从GydF4y2BayGydF4y2Ba在识别齿轮箱中的齿轮齿破损或厚重磨损等重大变化是有用的。GydF4y2Ba

例子GydF4y2Ba

yGydF4y2Ba= tsaregular(GydF4y2BaXGydF4y2Ba那GydF4y2BaT.GydF4y2Ba那GydF4y2Barpm.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba订单GydF4y2Ba)GydF4y2Ba计算常规信号GydF4y2BayGydF4y2BaTSA信号矢量GydF4y2BaXGydF4y2Ba相应的时间值来自GydF4y2BaT.GydF4y2Ba。GydF4y2Ba

例子GydF4y2Ba

yGydF4y2Ba= tsaregular(GydF4y2BaXT.GydF4y2Ba那GydF4y2Barpm.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba订单GydF4y2Ba)GydF4y2Ba计算常规信号GydF4y2BayGydF4y2Ba存储在时间表中的TSA信号GydF4y2BaXT.GydF4y2Ba。GydF4y2BaXT.GydF4y2Ba必须包含单个数字列变量。GydF4y2Ba

例子GydF4y2Ba

[GydF4y2BayGydF4y2Ba那GydF4y2BaS.GydF4y2Ba] = Tsaregular(GydF4y2Ba___GydF4y2Ba)GydF4y2Ba返回幅度频谱GydF4y2BaS.GydF4y2Ba常规信号GydF4y2BayGydF4y2Ba。GydF4y2BaS.GydF4y2Ba是使用归一化快速傅里叶变换(FFT)计算的幅度谱GydF4y2BayGydF4y2Ba。GydF4y2Ba

例子GydF4y2Ba

___GydF4y2Ba= tsaregular(GydF4y2Ba___GydF4y2Ba那GydF4y2Ba名称,价值GydF4y2Ba)GydF4y2Ba允许您使用一个或多个名称值对参数指定其他参数。您可以使用任何先前输入和输出参数使用此语法。GydF4y2Ba

例子GydF4y2Ba

Tsaregular(GydF4y2Ba___GydF4y2Ba)GydF4y2Ba没有输出参数绘制原始和常规TSA信号的时域和频域图。GydF4y2Ba

例子GydF4y2Ba

全部收缩GydF4y2Ba

考虑具有由电动机驱动的六个齿轮的动机,如下图所示。电机轴上的齿轮1与齿轮2啮合,齿轮比为17:1。最终的齿轮比,即齿轮1和2和齿轮3和4之间的比例为51:1。齿轮5也在电动机轴上,带有齿轮6的齿轮件为10:1的齿轮6。电动机在180rpm下旋转,振动传感器的采样率为50 kHz。为了保留包含齿轮1和2的啮合部件的信号,齿轮3和4以及轴旋转,请指定其17和51的齿轮比GydF4y2Ba订单GydF4y2Ba。对应于轴旋转(Order = 1)的信号分量总是隐含地包括在计算中。GydF4y2Ba

RPM = 180;fs = 50e3;t =(0:1 / fs:(1/3)-1 / fs)';GydF4y2Ba%样本时间GydF4y2BaOrderList = [17 51];f = rpm / 60 * [1 orderlist 10];GydF4y2Ba

在实践中,您将使用诸如从加速度计获得的振动信号的测量数据。对于此示例,生成TSA信号GydF4y2BaXGydF4y2Ba,这是安装在电机上的振动传感器的模拟数据。GydF4y2Ba

X = SIN(2 * PI * F(1)* T)+ SIN(2 * PI * 2 * F(1)* T)+GydF4y2Ba......GydF4y2Ba%电机轴旋转和谐波GydF4y2Ba3 * sin(2 * pi * f(2)* t)+ 3 * sin(2 * pi * 2 * f(2)* t)+GydF4y2Ba......GydF4y2Ba%齿轮网振动和齿轮1和2的谐波GydF4y2Ba4 * sin(2 * pi * f(3)* t)+ 4 * sin(2 * pi * 2 * f(3)* t)+GydF4y2Ba......GydF4y2Ba%齿轮振动和齿轮3和4的谐波GydF4y2Ba2 * sin(2 * pi * 10 * f(1)* t);GydF4y2Ba用于齿轮5和6的%齿轮网振动GydF4y2Ba

使用采样时间,RPM和要保留的网格订单计算TSA信号的常规信号。GydF4y2Ba

Y = Tsaregular(X,T,RPM,OrderList);GydF4y2Ba

输出GydF4y2BayGydF4y2Ba是一种载体,其包含除齿轮网信号和齿轮5和6的谐波之外的所有内容。GydF4y2Ba

在绘图上可视化常规信号,原始TSA信号及其幅度谱。GydF4y2Ba

Tsaregular(X,FS,RPM,OrderList)GydF4y2Ba

图包含2个轴。具有标题常规信号的轴1包含2个类型的线。这些对象表示原始信号,常规信号。带有标题幅度谱的轴2包含2个型杆的物体。这些对象表示原始信号,常规信号。GydF4y2Ba

从幅度谱图,请遵守以下组件:GydF4y2Ba

  • 第17阶的保留成分及其第34阶的谐波GydF4y2Ba

  • 在第51阶的第二保留组件及其102d阶的谐波GydF4y2Ba

  • 用于齿轮5和6的过滤的网状部件以第10级GydF4y2Ba

  • 在第一和第2订单处的保留轴部件GydF4y2Ba

  • 频谱图上的幅度匹配各个信号的幅度GydF4y2Ba

在这个例子中,GydF4y2Basinewavephasemod.mat.GydF4y2Ba包含相位调制的正弦波的数据。GydF4y2BaXT.GydF4y2Ba是一个与正弦波数据的时间表GydF4y2Barpm.GydF4y2Ba使用的是60 rpm。正弦波具有32 Hz的频率,并恢复未调制的正弦波,使用32作为GydF4y2Ba订单GydF4y2Ba。GydF4y2Ba

加载数据和所需的变量。GydF4y2Ba

加载(GydF4y2Ba'sinewavephasemod.mat'GydF4y2Ba那GydF4y2Ba'xt'GydF4y2Ba那GydF4y2Ba'rpm'GydF4y2Ba那GydF4y2Ba'订单'GydF4y2Ba)头(XT,4)GydF4y2Ba
ans =.GydF4y2Ba4×1时间表GydF4y2Ba时间数据__________________ 0秒0 0.00097656秒0.2011 0.0019531秒0.39399 0.0029297秒0.57078GydF4y2Ba

请注意时间值GydF4y2BaXT.GydF4y2Ba严格增加,等距和有限。GydF4y2Ba

计算常规信号及其幅度谱。设置价值GydF4y2Ba'领域'GydF4y2Ba到GydF4y2Ba'频率'GydF4y2Ba由于订单处于Hz。GydF4y2Ba

[Y,S] = Tsaregular(XT,RPM,订单,GydF4y2Ba'领域'GydF4y2Ba那GydF4y2Ba'频率'GydF4y2Ba)GydF4y2Ba
y =GydF4y2Ba1024×1时间表GydF4y2Ba时间数据______________ __________ 0秒-2.552e-15 0.00097656秒0.14928 0.0019531秒0.29283 0.0029297秒0.42512 0.0039062秒0.54108 0.0048828秒0.63624 0.0058594秒0.70695 0.0068359秒0.75049 0.0078125秒0.7652 0.0087891秒0.75049 0.0097656秒0.70695 0.010742秒0.63624 0.011719秒0.54108 0.012695秒0.425120.013672秒0.29283 0.014648秒0.14928⋮GydF4y2Ba
S =GydF4y2Ba1024×1复合物GydF4y2Ba0.0000 + 0.0000i 0.0000  -  0.0000i 0.0000 + 0.0000i 0.0000 + 0.0000i -0.0000  -  0.0000i -0.0000  -  0.0000i -0.0000  -  0.0000i -0.0000 + 0.0000i 0.0000 + 0.0000i -0.0000  -  0.0000i⋮GydF4y2Ba

输出GydF4y2BayGydF4y2Ba是包含常规信号的时间表,即未调制的正弦波,而GydF4y2BaS.GydF4y2Ba是包含常规信号的幅度谱的矢量GydF4y2BayGydF4y2Ba。GydF4y2Ba

在这个例子中,GydF4y2Basinewaveampmod.mat.GydF4y2Ba包含幅度调制正弦波的数据。GydF4y2BaXGydF4y2Ba是振幅调制的正弦波数据以60rpm的轴速度获得的矢量。未调制的正弦波的频率为32 Hz和1.0单元的幅度。GydF4y2Ba

加载数据,并绘制幅度调制TSA信号的常规信号GydF4y2BaXGydF4y2Ba。要保留未调制的信号,请指定32 Hz的频率GydF4y2Ba订单GydF4y2Ba。设置价值GydF4y2Ba'领域'GydF4y2Ba到GydF4y2Ba'频率'GydF4y2Ba。GydF4y2Ba

加载(GydF4y2Ba'sinewaveampmod.mat'GydF4y2Ba那GydF4y2Ba'X'GydF4y2Ba那GydF4y2Ba'T'GydF4y2Ba那GydF4y2Ba'rpm'GydF4y2Ba那GydF4y2Ba'订单'GydF4y2Ba)Tsaregular(X,T,RPM,OrderList,GydF4y2Ba'领域'GydF4y2Ba那GydF4y2Ba'频率'GydF4y2Ba);GydF4y2Ba

图包含2个轴。具有标题常规信号的轴1包含2个类型的线。这些对象表示原始信号,常规信号。具有标题幅度谱的轴2包含2个型杆的物体。这些对象表示原始信号,常规信号。GydF4y2Ba

从绘图,分别观察常规和原始信号的波形和幅度谱。观察到常规信号包含未调整的正弦波,幅度为1.0单位和32Hz的频率。GydF4y2Ba

输入参数GydF4y2Ba

全部收缩GydF4y2Ba

时间同步平均(TSA)信号,指定为向量。时间同步平均信号通过同步,重采样和平均来从长而相对周期的原始信号计算。有关TSA信号的更多信息,请参阅GydF4y2BaTSA.GydF4y2Ba。GydF4y2Ba

时间同步平均是一种方便的复杂信号的背景噪声降低方法。它在集中能够从时域信号中提取的有用信息来有效,以进行预测维护。除了原始传感器数据之外,同步通常需要转速计脉冲信号。TSA信号描绘了在感兴趣的轴的单个旋转上等间隔的角度位置处的测量值。GydF4y2Ba

时间同步平均(TSA)信号,指定为时间表。GydF4y2BaXT.GydF4y2Ba必须包含对应于TSA信号的单个数字列变量。时间值GydF4y2BaXT.GydF4y2Ba必须严格增加,等距和有限。GydF4y2Ba

赫兹TSA信号的采样频率指定为正标量。GydF4y2Ba

TSA信号的采样时间指定为正标量或正值的向量。GydF4y2Ba

如果GydF4y2BaT.GydF4y2Ba是:GydF4y2Ba

  • 正标量,它包含样本之间的时间间隔或持续时间。您必须指定GydF4y2BaT.GydF4y2Ba作为一个GydF4y2Ba期间GydF4y2Ba多变的。GydF4y2Ba

  • 正值的矢量,它包含对应于元素的样本时间GydF4y2BaXGydF4y2Ba。时间值必须严格增加,等距和有限。您可以指定GydF4y2BaT.GydF4y2Ba作为一个GydF4y2Ba双倍的GydF4y2Ba要么GydF4y2Ba期间GydF4y2Ba多变的。GydF4y2Ba

轴的转速,指定为正标量。GydF4y2BaTsaregular.GydF4y2Ba使用等于轴速度的带宽和值'GydF4y2Banumsidebands.GydF4y2Ba'围绕感兴趣的频率计算GydF4y2BayGydF4y2Ba从TSA信号。指定GydF4y2Barpm.GydF4y2Ba每分钟转速。对应于此频率的信号分量,即,GydF4y2Ba订单= 1GydF4y2Ba总是保留。GydF4y2Ba

从TSA信号保留的订单,指定为正整数的向量。通过在幅度谱图上观察它们来选择从TSA信号保留的订单和谐波。例如,指定GydF4y2Ba订单GydF4y2Ba作为齿轮系中的已知网格订单以保留所需的组件及其谐波。有关更多信息,请参阅GydF4y2Ba查找并可视化化合物TSA信号的常规信号GydF4y2Ba。指定单位GydF4y2Ba订单GydF4y2Ba选择适当的值'GydF4y2Ba领域GydF4y2Ba'。GydF4y2Ba

名称值对参数GydF4y2Ba

指定可选的逗号分离对GydF4y2Ba名称,价值GydF4y2Ba论点。GydF4y2Ba名称GydF4y2Ba是参数名称和GydF4y2Ba价值GydF4y2Ba是相应的价值。GydF4y2Ba名称GydF4y2Ba必须出现在引号内。您可以以任何顺序指定多个名称和值对参数GydF4y2Baname1,value1,...,namen,valuenGydF4y2Ba。GydF4y2Ba

例子:GydF4y2Ba......,'numside',2GydF4y2Ba

要过滤的轴和齿轮啮合频率谐波的数量,指定为逗号分隔的配对组成GydF4y2BanumHarmonics.GydF4y2Ba'和一个积极的整数。调整 'GydF4y2BanumHarmonics.GydF4y2Ba“如果您的TSA信号包含超过两个已知的组件谐波以进行过滤。GydF4y2Ba

要保留的边带数GydF4y2Ba订单GydF4y2Ba频率及其谐波,指定为逗号分隔的配对组成GydF4y2Banumsidebands.GydF4y2Ba'和一个非负整数。使用边带的宽度使用GydF4y2Ba2 *(rpm / 60)*(Numside带+ 0.5)GydF4y2Ba。调整 'GydF4y2Banumsidebands.GydF4y2Ba'基于要保留的边带的数量GydF4y2BaXGydF4y2Ba如在幅度谱图中观察到的。GydF4y2Ba

TSA信号中的轴旋转数量,指定为逗号分隔的配对组成GydF4y2Banumrootations.GydF4y2Ba'和一个积极的整数。调整 'GydF4y2Banumrootations.GydF4y2Ba'如果你的输入GydF4y2BaXGydF4y2Ba要么GydF4y2BaXT.GydF4y2Ba包含驱动齿轮轴的多于一个旋转的数据。函数使用'GydF4y2Banumrootations.GydF4y2Ba'确定要在图的X轴上显示的旋转次数。过滤结果GydF4y2BayGydF4y2Ba不受这个价值的影响。GydF4y2Ba

单位GydF4y2Ba订单GydF4y2Ba值,指定为逗号分隔的配对组成GydF4y2Ba领域GydF4y2Ba'以及以下之一:GydF4y2Ba

  • '频率'GydF4y2Ba,如果订单中的GydF4y2Ba订单GydF4y2Ba被指定为赫兹单位的频率。GydF4y2Ba

  • '命令'GydF4y2Ba,如果订单中的GydF4y2Ba订单GydF4y2Ba指定为相对于值的旋转次数GydF4y2Barpm.GydF4y2Ba。例如,如果从动齿轮的旋转速度被定义为驾驶员RPM的因子,请指定'GydF4y2Ba领域GydF4y2Ba' 作为GydF4y2Ba'命令'GydF4y2Ba。另外,选择GydF4y2Ba'命令'GydF4y2Ba如果您正在比较从以不同速度运行的机器获得的数据。GydF4y2Ba

输出参数GydF4y2Ba

全部收缩GydF4y2Ba

TSA信号的常规信号,返回为:GydF4y2Ba

  • 当TSA信号指定为向量时,矢量GydF4y2BaXGydF4y2Ba。GydF4y2Ba

  • TSA信号被指定为时间表时的时间表GydF4y2BaXT.GydF4y2Ba。GydF4y2Ba

yGydF4y2Ba通过保留初级频率,组件来计算GydF4y2Ba订单GydF4y2Ba,一阶边带内'GydF4y2Banumsidebands.GydF4y2Ba'和他们各自的谐波GydF4y2BaXGydF4y2Ba。您可以使用GydF4y2BayGydF4y2Ba进一步提取旋转机械条件指标以进行预测维护。例如,从中提取FM0指示符GydF4y2BayGydF4y2Ba在识别齿轮箱中的齿轮齿破损或厚重磨损等重大变化是有用的。有关如何的更多信息GydF4y2BayGydF4y2Ba计算,看到GydF4y2Ba算法GydF4y2Ba。GydF4y2Ba

常规信号的幅度谱,作为向量返回。GydF4y2BaS.GydF4y2Ba是信号的标准化快速傅里叶变换GydF4y2BayGydF4y2Ba。GydF4y2BaS.GydF4y2Ba与输入TSA信号相同的长度GydF4y2BaXGydF4y2Ba。有关如何的更多信息GydF4y2BaS.GydF4y2Ba计算,看到GydF4y2Ba算法GydF4y2Ba。GydF4y2Ba

算法GydF4y2Ba

常规信号GydF4y2Ba

通过从信号频谱中保留以下方式从TSA信号计算常规信号:GydF4y2Ba

  • 轴频率及其谐波GydF4y2Ba

  • 齿轮啮合频率及其谐波GydF4y2Ba

  • 可选地,在'中指定的边带GydF4y2Banumsidebands.GydF4y2Ba'在齿轮啮合频率及其谐波上GydF4y2Ba

Tsaregular.GydF4y2Ba使用带宽等于轴速度乘以值的值GydF4y2Banumsidebands.GydF4y2Ba',围绕兴趣的频率,计算GydF4y2BayGydF4y2Ba从TSA信号。常规信号与通过方程的残余信号有关GydF4y2Ba yGydF4y2Ba R.GydF4y2Ba E.GydF4y2Ba GGydF4y2Ba 你GydF4y2Ba L.GydF4y2Ba 一种GydF4y2Ba R.GydF4y2Ba =GydF4y2Ba XGydF4y2Ba -GydF4y2Ba yGydF4y2Ba R.GydF4y2Ba E.GydF4y2Ba S.GydF4y2Ba 一世GydF4y2Ba D.GydF4y2Ba 你GydF4y2Ba 一种GydF4y2Ba L.GydF4y2Ba 。如果一阶边带保留在常规信号中,那么,GydF4y2Ba yGydF4y2Ba R.GydF4y2Ba E.GydF4y2Ba GGydF4y2Ba 你GydF4y2Ba L.GydF4y2Ba 一种GydF4y2Ba R.GydF4y2Ba =GydF4y2Ba XGydF4y2Ba -GydF4y2Ba yGydF4y2Ba D.GydF4y2Ba 一世GydF4y2Ba FGydF4y2Ba FGydF4y2Ba E.GydF4y2Ba R.GydF4y2Ba E.GydF4y2Ba N.GydF4y2Ba CGydF4y2Ba E.GydF4y2Ba 。GydF4y2Ba

幅度谱GydF4y2Ba

常规信号的幅度谱如下计算,GydF4y2Ba

S =GydF4y2Ba FFT.GydF4y2Ba (GydF4y2Ba yGydF4y2Ba )GydF4y2Ba 长度GydF4y2Ba (GydF4y2Ba yGydF4y2Ba )GydF4y2Ba *GydF4y2Ba 2GydF4y2Ba

这里,GydF4y2BayGydF4y2Ba是常规信号。GydF4y2Ba

参考GydF4y2Ba

[1] McFadden,P.D.“通过啮合振动的时域平均值的信号处理来检查用于早期检测齿轮故障的技术。”GydF4y2BaAero推进技术备忘录434GydF4y2Ba。墨尔本,澳大利亚:航空研究实验室,1986年4月。GydF4y2Ba

[2]Večeř,P.,Marcel Kreidl和R.Šmíd。“变速箱监测系统的条件指示。”GydF4y2BaActa PolytechnicaGydF4y2Ba45.6(2005),第35-43页。GydF4y2Ba

[3] Zakrajsek,J.J.,Townsend,D.P和Decker,H. J.“齿轮故障检测方法分析应用于点疲劳失效数据。”GydF4y2Ba技术备忘录105950.GydF4y2Ba。美国宇航局,1993年4月。GydF4y2Ba

[4] Zakrajsek,James J.“齿轮网故障预测技术的调查。”美国国家航空航天局克利夫兰·奥·刘易斯研究中心,1989年。No. NASA-E-5049。GydF4y2Ba

也可以看看GydF4y2Ba

|GydF4y2Ba

在R2018B中介绍GydF4y2Ba