動態(tài)信號分析方法研究及軟件開發(fā).pdf

1、工程振動問題是近代物理學(xué)和科學(xué)技術(shù)眾多領(lǐng)域中的重要課題，而振動系統(tǒng)動態(tài)信號分析方法的研究是其中極為重要的一個方面。隨著社會生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，現(xiàn)代各種工業(yè)部門對振動系統(tǒng)動態(tài)特性的要求越來越高，對動態(tài)信號的分析方法也提出了越來越高的要求。因此，動態(tài)信號分析方法的研究對于推動科學(xué)技術(shù)及社會生產(chǎn)發(fā)展均有著重要價值。本課題正是依此為出發(fā)點立題研究的。 本文對基于拉普拉斯變換的信號分析方法進行了深入研究。通過理論推導(dǎo)和實例計算，分析

2、了時域截斷對頻率響應(yīng)函數(shù)造成的誤差量值。以粘性阻尼系統(tǒng)為例進行研究，推導(dǎo)出傳遞函數(shù)和頻響函數(shù)的另外兩種重要形式，并證明其物理意義的一致性。研究了基于拉普拉斯變換的隨機信號功率譜分析，推導(dǎo)出隨機信號的拉氏自功率譜和拉氏互功率譜的相關(guān)公式，并以這些公式為基礎(chǔ)，通過詳細的理論論證得出具有工程意義的結(jié)論。 本文對非經(jīng)典阻尼系統(tǒng)的模態(tài)分析方法也進行了研究。討論了非經(jīng)典阻尼系統(tǒng)復(fù)模態(tài)問題，非經(jīng)典阻尼系統(tǒng)的近似解耦方法，并在此基礎(chǔ)上進一步深入

3、研究了近似解耦方法對非經(jīng)典阻尼系統(tǒng)的頻響函數(shù)造成的誤差。同時定義了描述系統(tǒng)非比例阻尼程度的模態(tài)耦合因子，獲得了系統(tǒng)耦合程度對于激振頻率的依賴關(guān)系，進而得出了若干有用的結(jié)論。 基于VisualC++平臺開發(fā)了一動態(tài)信號檢測與分析軟件，可以實現(xiàn)動態(tài)信號的實時采集、離線分析、數(shù)據(jù)文件和分析圖表的存儲等功能。其中對振動信號的分析功能包括：常規(guī)時域分析、針對不同窗函數(shù)的短時傅立葉分析、針對不同數(shù)據(jù)長度的快速傅立葉分析、功率譜分析、相關(guān)分析