主要内容gydF4y2Ba

tsaregulargydF4y2Ba

时间同步平均信号的正则信号gydF4y2Ba

折叠所有页面gydF4y2Ba

语法gydF4y2Ba

Y = tsregular (X,fs,rpm,orderList)gydF4y2Ba
Y = tsregular (X,t,rpm,orderList)gydF4y2Ba
Y = tsregular (XT,rpm,orderList)gydF4y2Ba
[Y,S] = tsregular (gydF4y2Ba___gydF4y2Ba）gydF4y2Ba
___gydF4y2Ba= tsaregular (gydF4y2Ba___gydF4y2Ba、名称、值)gydF4y2Ba
tsaregular (gydF4y2Ba___gydF4y2Ba）gydF4y2Ba

描述gydF4y2Ba

例子gydF4y2Ba

YgydF4y2Ba= tsaregular (gydF4y2BaXgydF4y2Ba，gydF4y2BafsgydF4y2Ba，gydF4y2BarpmgydF4y2Ba，gydF4y2BaorderListgydF4y2Ba）gydF4y2Ba计算正则信号gydF4y2BaYgydF4y2Ba时间同步平均(TSA)信号矢量gydF4y2BaXgydF4y2Ba使用采样率gydF4y2BafsgydF4y2Ba，转速gydF4y2BarpmgydF4y2Ba，以及需保留的订单gydF4y2BaorderListgydF4y2Ba．gydF4y2BaYgydF4y2Ba是通过保留主频率计算的，分量在gydF4y2BaorderListgydF4y2Ba，以及它们各自的谐波gydF4y2BaXgydF4y2Ba．你可以使用gydF4y2BaYgydF4y2Ba进一步提取旋转机械的状态指标，进行预测性维修。例如，提取gydF4y2BaFM0gydF4y2Ba从指标gydF4y2BaYgydF4y2Ba在识别重大变化，如齿轮齿断裂或齿轮箱严重磨损是有用的。gydF4y2Ba

例子gydF4y2Ba

YgydF4y2Ba= tsaregular (gydF4y2BaXgydF4y2Ba，gydF4y2BatgydF4y2Ba，gydF4y2BarpmgydF4y2Ba，gydF4y2BaorderListgydF4y2Ba）gydF4y2Ba计算正则信号gydF4y2BaYgydF4y2BaTSA信号向量的gydF4y2BaXgydF4y2Ba对应的时间值gydF4y2BatgydF4y2Ba．gydF4y2Ba

例子gydF4y2Ba

YgydF4y2Ba= tsaregular (gydF4y2BaXTgydF4y2Ba，gydF4y2BarpmgydF4y2Ba，gydF4y2BaorderListgydF4y2Ba）gydF4y2Ba计算正则信号gydF4y2BaYgydF4y2Ba的运输安全管理局信号存储在时间表gydF4y2BaXTgydF4y2Ba．gydF4y2BaXTgydF4y2Ba必须包含单个数值列变量。gydF4y2Ba

例子gydF4y2Ba

［gydF4y2BaYgydF4y2Ba，gydF4y2Ba年代gydF4y2Ba= tsregular (gydF4y2Ba___gydF4y2Ba）gydF4y2Ba返回振幅谱gydF4y2Ba年代gydF4y2Ba正则信号的gydF4y2BaYgydF4y2Ba．gydF4y2Ba年代gydF4y2Ba的归一化快速傅里叶变换(FFT)计算振幅谱吗gydF4y2BaYgydF4y2Ba．gydF4y2Ba

例子gydF4y2Ba

___gydF4y2Ba= tsaregular (gydF4y2Ba___gydF4y2Ba，gydF4y2Ba名称,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。您可以将此语法与前面的任何输入和输出参数一起使用。gydF4y2Ba

例子gydF4y2Ba

tsaregular (gydF4y2Ba___gydF4y2Ba）gydF4y2Ba在没有输出参数的情况下绘制原始和常规TSA信号的时域和频域图。gydF4y2Ba

例子gydF4y2Ba

全部折叠gydF4y2Ba

打开实时脚本gydF4y2Ba

考虑由装有振动传感器的电机驱动的六档传动系统，如下图所示。电机轴上的齿轮1与齿轮2啮合，齿轮传动比为17:1。最终的传动比，即1、2档和3、4档之间的传动比为51:1。5号齿轮，也在电机轴上，与6号齿轮啮合，齿轮传动比为10:1。电机以180转/分的转速旋转，振动传感器的采样率为50 KHz。为了保留包含齿轮1和2、齿轮3和4以及轴旋转的啮合组件的信号，指定它们的齿轮传动比为17和51英寸gydF4y2BaorderListgydF4y2Ba．与轴旋转(阶数= 1)对应的信号分量总是隐式地包含在计算中。gydF4y2Ba

转速= 180;Fs = 50e3;T = (0:1/fs:(1/3)-1/fs)';gydF4y2Ba%采样次数gydF4y2BaorderList = [17 51];f = rpm/60*[1 orderList 10];gydF4y2Ba

在实践中，您将使用测量数据，例如从加速度计获得的振动信号。对于本例，生成TSA信号gydF4y2BaXgydF4y2Ba，为电机上安装的振动传感器的模拟数据。gydF4y2Ba

X = sin(2* *f(1)*t) + sin(2* *f(1)*t) +gydF4y2Ba.．.gydF4y2Ba电机轴转动及谐波gydF4y2Ba3*sin(2* *f(2)*t) + 3*sin(2* *f(2)*t) +gydF4y2Ba.．.gydF4y2Ba%齿轮啮合振动和谐波齿轮1和2gydF4y2Ba4*sin(2* *f(3)*t) + 4*sin(2* *f(3)*t) +gydF4y2Ba.．.gydF4y2Ba%齿轮啮合振动和谐波为齿轮3和4gydF4y2Ba2 * sin(2 *π* 10 * f (1) * t);gydF4y2Ba%齿轮啮合振动齿轮5和6gydF4y2Ba

利用采样时间、转速和要保留的网格顺序，计算TSA信号的正则信号。gydF4y2Ba

Y = tsregular (X,t,rpm,orderList);gydF4y2Ba

输出gydF4y2BaYgydF4y2Ba是一个矢量，包含除齿轮啮合信号和齿轮5和6的谐波。gydF4y2Ba

将规则信号、原始TSA信号和它们的振幅频谱在图上可视化。gydF4y2Ba

tsaregular (X, fs, rpm, orderList)gydF4y2Ba

图中包含2个轴对象。标题为Regular Signal的Axes对象1包含2个类型为line的对象。这些对象代表原始信号、常规信号。标题为Order Amplitude Spectrum的坐标轴对象2包含2个stem类型的对象。这些对象代表原始信号、常规信号。gydF4y2Ba

在振幅谱图中，观察到以下分量:gydF4y2Ba

  • 保留的分量为17阶，其谐波为34阶gydF4y2Ba

  • 第二个保留了51阶的分量和102阶的谐波分量gydF4y2Ba

  • 第5和第6齿轮的过滤网格组件在第10阶gydF4y2Ba

  • 保留轴组件在一级和二级gydF4y2Ba

  • 频谱图上的振幅与单个信号的振幅相匹配gydF4y2Ba

打开实时脚本gydF4y2Ba

在这个例子中，gydF4y2BasineWavePhaseMod.matgydF4y2Ba包含相位调制正弦波的数据。gydF4y2BaXTgydF4y2Ba是否有正弦波数据和时间表gydF4y2BarpmgydF4y2Ba使用是60转。正弦波的频率为32hz，为了恢复未调制的正弦波，使用32作为频率gydF4y2BaorderListgydF4y2Ba．gydF4y2Ba

加载数据和所需的变量。gydF4y2Ba

负载(gydF4y2Ba“sineWavePhaseMod.mat”gydF4y2Ba，gydF4y2Ba“XT”gydF4y2Ba，gydF4y2Ba“转”gydF4y2Ba，gydF4y2Ba“订单”gydF4y2Ba)头(XT, 4)gydF4y2Ba
ans =gydF4y2Ba4×1的时间表gydF4y2Ba时间数据______________ _______ 0秒0 0.00097656秒0.2011 0.0019531秒0.39399 0.0029297秒0.57078gydF4y2Ba

中的时间值请注意gydF4y2BaXTgydF4y2Ba是严格递增的，等距的，有限的。gydF4y2Ba

计算正则信号及其振幅谱。设置的值gydF4y2Ba“域”gydF4y2Ba来gydF4y2Ba“频率”gydF4y2Ba因为阶数是Hz。gydF4y2Ba

[Y,S] = tsregular (XT,rpm,orders，gydF4y2Ba“域”gydF4y2Ba，gydF4y2Ba“频率”gydF4y2Ba）gydF4y2Ba
Y =gydF4y2Ba1024×1的时间表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0.5412 0.013672秒0.29283 0.014648秒0.14928gydF4y2Ba
S =gydF4y2Ba1024×1复杂gydF4y2Ba0.000 + 0.0000i 0.000 -0.0000 i 0.000 + 0.0000i 0.000 + 0.0000i -0.0000 -0.0000 i -0.0000 -0.0000 i -0.0000 + 0.0000i -0.0000 -0.0000 igydF4y2Ba

输出gydF4y2BaYgydF4y2Ba时间表中包含的是常规信号，即未调制的正弦波，而gydF4y2Ba年代gydF4y2Ba矢量是否包含正则信号的振幅谱gydF4y2BaYgydF4y2Ba．gydF4y2Ba

打开实时脚本gydF4y2Ba

在这个例子中，gydF4y2BasineWaveAmpMod.matgydF4y2Ba包含一个调幅正弦波的数据。gydF4y2BaXgydF4y2Ba为轴转速为60转/分时获得的调幅正弦波数据矢量。未调制正弦波的频率为32赫兹，振幅为1.0个单位。gydF4y2Ba

加载数据，绘制调幅TSA信号的正则信号gydF4y2BaXgydF4y2Ba．要保留未调制信号，请指定频率为32hzgydF4y2BaorderListgydF4y2Ba．设置的值gydF4y2Ba“域”gydF4y2Ba来gydF4y2Ba“频率”gydF4y2Ba．gydF4y2Ba

负载(gydF4y2Ba“sineWaveAmpMod.mat”gydF4y2Ba，gydF4y2Ba“X”gydF4y2Ba，gydF4y2Ba“t”gydF4y2Ba，gydF4y2Ba“转”gydF4y2Ba，gydF4y2Ba“orderList”gydF4y2Ba) tsaregular (X, t, rpm, orderList,gydF4y2Ba“域”gydF4y2Ba，gydF4y2Ba“频率”gydF4y2Ba）;gydF4y2Ba

图中包含2个轴对象。标题为Regular Signal的Axes对象1包含2个类型为line的对象。这些对象代表原始信号、常规信号。标题为振幅谱的坐标轴对象2包含2个stem类型的对象。这些对象代表原始信号、常规信号。gydF4y2Ba

从图中分别观察规则信号和原始信号的波形和振幅谱。观察到规则信号包含未调制的正弦波，其振幅为1.0个单位，频率为32赫兹。gydF4y2Ba

输入参数gydF4y2Ba

全部折叠gydF4y2Ba

时间同步平均(TSA)信号，以矢量表示。时间同步平均信号是从一个较长的和相对周期性的原始信号通过同步、重采样和平均计算出来的。有关TSA信号的更多信息，请参见gydF4y2Ba运输安全管理局gydF4y2Ba．gydF4y2Ba

时间同步平均是一种方便的复杂信号谱背景噪声抑制方法。它可以有效地集中从时域信号中提取的有用信息，用于预测性维护。除了原始传感器数据外，同步通常还需要一个转速表脉冲信号。TSA信号描述了在感兴趣的轴的单次旋转上等距角位置的测量值。gydF4y2Ba

时间同步平均(TSA)信号，指定为时间表。gydF4y2BaXTgydF4y2Ba必须包含与TSA信号对应的单个数值列变量。中的时间值gydF4y2BaXTgydF4y2Ba必须是严格递增的，等距的，有限的。gydF4y2Ba

TSA信号的采样频率，以赫兹为单位，指定为正标量。gydF4y2Ba

TSA信号的采样次数，指定为正标量或正向量。gydF4y2Ba

如果gydF4y2BatgydF4y2Ba是:gydF4y2Ba

  • 一个正标量，它包含样本之间的时间间隔或持续时间。您必须指定gydF4y2BatgydF4y2Ba作为一个gydF4y2Ba持续时间gydF4y2Ba变量。gydF4y2Ba

  • 一个正的值向量，它包含了样本时间对应的元素gydF4y2BaXgydF4y2Ba．时间值必须严格递增、等距和有限。你可以指定gydF4y2BatgydF4y2Ba作为一个gydF4y2Ba双gydF4y2Ba或gydF4y2Ba持续时间gydF4y2Ba变量。gydF4y2Ba

轴的转速，用正标量表示。gydF4y2BatsaregulargydF4y2Ba使用等于轴转速和'值的带宽。gydF4y2BaNumSidebandsgydF4y2Ba感兴趣的频率来计算gydF4y2BaYgydF4y2Ba来自运输安全管理局的信号。指定gydF4y2BarpmgydF4y2Ba单位是每分钟转数。这个频率对应的信号分量，即gydF4y2BaOrder = 1gydF4y2Ba总是被保留的。gydF4y2Ba

从TSA信号中保留的顺序，指定为正整数向量。通过在振幅谱图上观察TSA信号，选择要保留的阶数和谐波。例如，指定gydF4y2BaorderListgydF4y2Ba由于已知的啮合顺序在一个齿轮系，以保留所需的组件和他们的谐波。有关更多信息，请参见gydF4y2Ba找出并可视化一个复合TSA信号的正则信号gydF4y2Ba．指定的单位gydF4y2BaorderListgydF4y2Ba通过为'选择合适的值gydF4y2Ba域gydF4y2Ba”。gydF4y2Ba

名称-值参数gydF4y2Ba

指定可选参数对为gydF4y2BaName1 = Value1,…,以=家gydF4y2Ba,在那里gydF4y2Ba的名字gydF4y2Ba参数名称和gydF4y2Ba价值gydF4y2Ba对应的值。名称-值参数必须出现在其他参数之后，但对的顺序无关紧要。gydF4y2Ba

在R2021a之前，使用逗号分隔每个名称和值，并将其括起来gydF4y2Ba的名字gydF4y2Ba在报价。gydF4y2Ba

例子:gydF4y2Ba…,“NumSidebands”,2gydF4y2Ba

要过滤的轴和齿轮啮合频率谐波的数量，指定为逗号分隔的对，由'gydF4y2BaNumHarmonicsgydF4y2Ba'和一个正整数。修改的gydF4y2BaNumHarmonicsgydF4y2Ba'如果你的TSA信号包含超过两个已知的要过滤的谐波分量。gydF4y2Ba

要保留的边带数目gydF4y2BaorderListgydF4y2Ba频率及其谐波，以逗号分隔的对，由'gydF4y2BaNumSidebandsgydF4y2Ba'和一个非负整数。边带宽度由gydF4y2Ba2 * (rpm / 60) * (NumSidebands + 0.5)gydF4y2Ba．修改的gydF4y2BaNumSidebandsgydF4y2Ba根据要保留的边带的数量gydF4y2BaXgydF4y2Ba在振幅谱图中观察到。gydF4y2Ba

TSA信号中的轴转数，以逗号分隔的对表示，由'gydF4y2BaNumRotationsgydF4y2Ba'和一个正整数。修改的gydF4y2BaNumRotationsgydF4y2Ba如果你的输入是gydF4y2BaXgydF4y2Ba或gydF4y2BaXTgydF4y2Ba包含驱动齿轮轴不止一次旋转的数据。函数使用'gydF4y2BaNumRotationsgydF4y2Ba，以确定要在图的x轴上显示的旋转数。过滤结果为gydF4y2BaYgydF4y2Ba不受此值影响。gydF4y2Ba

单位gydF4y2BaorderListgydF4y2Ba值，指定为逗号分隔的对，由'gydF4y2Ba域gydF4y2Ba以及以下其中一项:gydF4y2Ba

  • “频率”gydF4y2Ba，如果订单在gydF4y2BaorderListgydF4y2Ba表示以赫兹为单位的频率。gydF4y2Ba

  • “秩序”gydF4y2Ba，如果订单在gydF4y2BaorderListgydF4y2Ba被指定为相对于的值的旋转数gydF4y2BarpmgydF4y2Ba．例如，如果从动齿轮的转速被定义为驱动齿轮rpm的一个因子，则指定'gydF4y2Ba域gydF4y2Ba”gydF4y2Ba“秩序”gydF4y2Ba．另外,选择gydF4y2Ba“秩序”gydF4y2Ba如果您正在比较从不同速度运行的机器获得的数据。gydF4y2Ba

输出参数gydF4y2Ba

全部折叠gydF4y2Ba

TSA信号的常规信号，返回为:gydF4y2Ba

  • 向量，当TSA信号被指定为向量时gydF4y2BaXgydF4y2Ba．gydF4y2Ba

  • 一个时间表，当TSA信号被指定为一个时间表gydF4y2BaXTgydF4y2Ba．gydF4y2Ba

YgydF4y2Ba是通过保留主频率计算的，分量在gydF4y2BaorderListgydF4y2Ba的一阶边带gydF4y2BaNumSidebandsgydF4y2Ba，以及它们各自的谐波gydF4y2BaXgydF4y2Ba．你可以使用gydF4y2BaYgydF4y2Ba进一步提取旋转机械的状态指标，进行预测性维修。例如，将FM0指标从gydF4y2BaYgydF4y2Ba在识别重大变化，如齿轮齿断裂或齿轮箱严重磨损是有用的。以获取更多信息gydF4y2BaYgydF4y2Ba的计算，请参见gydF4y2Ba算法gydF4y2Ba．gydF4y2Ba

规则信号的振幅谱，以矢量形式返回。gydF4y2Ba年代gydF4y2Ba是信号的归一化快速傅里叶变换吗gydF4y2BaYgydF4y2Ba．gydF4y2Ba年代gydF4y2Ba是否与输入TSA信号长度相同gydF4y2BaXgydF4y2Ba．以获取更多信息gydF4y2Ba年代gydF4y2Ba的计算，请参见gydF4y2Ba算法gydF4y2Ba．gydF4y2Ba

算法gydF4y2Ba

常规的信号gydF4y2Ba

通过从信号频谱中保留以下内容，从TSA信号中计算正则信号: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gydF4y2BaNumSidebandsgydF4y2Ba齿轮啮合频率及其谐波gydF4y2Ba

tsaregulargydF4y2Ba使用等于轴速度乘以'值的带宽。gydF4y2BaNumSidebandsgydF4y2Ba，围绕感兴趣的频率进行计算gydF4y2BaYgydF4y2Ba来自运输安全管理局的信号。通过方程将正则信号与残差信号联系起来gydF4y2Ba YgydF4y2Ba rgydF4y2Ba egydF4y2Ba ggydF4y2Ba ugydF4y2Ba lgydF4y2Ba 一个gydF4y2Ba rgydF4y2Ba ＝gydF4y2Ba XgydF4y2Ba −gydF4y2Ba YgydF4y2Ba rgydF4y2Ba egydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba dgydF4y2Ba ugydF4y2Ba 一个gydF4y2Ba lgydF4y2Ba ．如果正则信号中保留一阶边带，则，gydF4y2Ba YgydF4y2Ba rgydF4y2Ba egydF4y2Ba ggydF4y2Ba ugydF4y2Ba lgydF4y2Ba 一个gydF4y2Ba rgydF4y2Ba ＝gydF4y2Ba XgydF4y2Ba −gydF4y2Ba YgydF4y2Ba dgydF4y2Ba 我gydF4y2Ba fgydF4y2Ba fgydF4y2Ba egydF4y2Ba rgydF4y2Ba egydF4y2Ba ngydF4y2Ba cgydF4y2Ba egydF4y2Ba ．gydF4y2Ba

振幅谱gydF4y2Ba

正则信号的振幅谱计算如下:gydF4y2Ba

S =gydF4y2Ba fftgydF4y2Ba （gydF4y2Ba YgydF4y2Ba ）gydF4y2Ba 长度gydF4y2Ba （gydF4y2Ba YgydF4y2Ba ）gydF4y2Ba ＊gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba

在这里,gydF4y2BaYgydF4y2Ba是正则信号。gydF4y2Ba

参考文献gydF4y2Ba

[1]麦克法登，警察利用啮合振动时域平均信号处理早期检测齿轮故障的技术研究。gydF4y2Ba航空推进技术备忘录434gydF4y2Ba．澳大利亚墨尔本:航空研究实验室，1986年4月。gydF4y2Ba

[2]维切夏，P.马塞尔·克雷德尔，R. Šmíd。变速箱监测系统的状态指示器gydF4y2BaActa PolytechnicagydF4y2Ba45.6(2005)， 35-43页。gydF4y2Ba

[3]扎克拉塞克，J. J.汤森，D. P.和德克尔，H. J.。齿轮点蚀疲劳失效数据的故障检测方法分析gydF4y2Ba技术备忘录105950gydF4y2Ba．NASA, 1993年4月。gydF4y2Ba

[4]扎克拉塞克，詹姆斯J。齿轮啮合失效预测技术研究。国家航空航天局克利夫兰OH刘易斯研究中心，1989年。不。nasa - e - 5049。gydF4y2Ba

扩展功能gydF4y2Ba

版本历史gydF4y2Ba

在R2018b中引入gydF4y2Ba

另请参阅gydF4y2Ba

|gydF4y2Ba