600 Hz で 5 秒間サンプリングされたシミュレーション信号を作成します。テスト中のシステムは、観察期間中に回転速度を 1 秒あたり 10 回転から 40 回転に上昇させます。

タコメーターの読み取り値を生成します。

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

信号は、1、0.5、4 および 6 の次数をもつ、調和的に関連した 4 つのチャープで構成されています。次数 4 のチャープの振幅は他のチャープの振幅の 2 倍です。チャープを生成するために、台形則を使用して位相を回転速度の積分で表します。

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);

信号の次数-RPM マップを可視化します。

rpmordermap(x,fs,rpm)

信号の平均次数スペクトルを可視化します。スペクトルのピークは次数-RPM マップのリッジに対応します。

orderspectrum(x,fs,rpm)

ヘリコプターのコクピットに設置された加速度計から取得したシミュレーション データを解析します。

ヘリコプターのデータを読み込みます。振動測定値vibは、500 Hz のレートで 10 秒間サンプリングされています。データには線形トレンドがあります。トレンドを除去して、トレンドによる次数推定の質の低下を防ぎます。

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

非線形 RPM プロファイルをプロットします。ローターは、最大回転速度である 1 分あたり 27,600 回転に達するまで回転数を上昇させ、その後降下させます。

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

信号の平均次数スペクトルを計算します。既定の次数分解能を使用します。

orderspectrum(vib,fs,rpm)

rpmordermapを使用して、より細かい次数分解能で計算を繰り返します。次数が低いほど、より明確に分解されます。

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

各推定次数のパワー レベルを計算します。結果をデシベルで表示します。

[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)') gridon