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运输安全管理局

Time-synchronous信号平均

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ta = tsa (x, fs, tp)
ta = tsa (x, t, tp)
ta = tsa (xt, tp)
ta = tsa (___、名称、值)
(助教,t, p, rpm) = tsa (___)
运输安全管理局(___)

描述

例子

助教= tsa (x,fs,tp)返回一个time-synchronous信号的平均水平x采样率fs在脉冲*中指定tp。

助教= tsa (x,t,tp)返回一个time-synchronous平均水平x采样值存储在t。

例子

助教= tsa (xt,tp)返回一个time-synchronous信号存储在MATLAB的平均水平®时间表xt。

例子

助教= tsa (___,名称,值)指定附加选项的任何以前的语法使用名称-值对参数。例如,您可以指定每个轴旋转的转速计脉冲数或选择平均信号在时域或频域。

(助教,t,p,rpm)= tsa (___)同样的回报t样本的向量乘以对应助教;一个向量p阶段的值;和rpm、恒转速(转/分钟)对应助教。

运输安全管理局(___)没有输出参数块time-synchronous平均信号和对应的时域信号信号段在当前图。

例子

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计算time-synchronous嘈杂的正弦信号的平均水平。

生成一个信号组成的正弦信号嵌入在高斯白噪声。信号采样在500赫兹,持续20秒。指定一个正弦信号的频率10赫兹和噪声方差为0.01。情节一个周期的信号。

fs = 500;t = 0:1 / fs: 20:1 / fs;f0 = 10;y =罪(2 *π* f0 * t) + randn(大小(t)) / 10;情节(t, y) xlim ([0 1 / f0])

图包含一个坐标轴对象。坐标轴对象包含一个类型的对象。

计算time-synchronous平均的信号。同步信号,使用一组脉冲同期正弦信号。使用运输安全管理局没有显示结果输出参数。

tPulse = 0:1 / f0:马克斯(t);tsa (y, fs, tPulse)

图包含一个坐标轴对象。坐标轴对象标题Time-Synchronous平均信号包含200行类型的对象。

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产生一个信号,由一个指数衰减二次唧唧声。信号采样1 kHz 2秒。2赫兹的唧唧声有一个初始频率增加到28赫兹在第一第二。阻尼的特性时间1/2秒。画出信号。

fs = 1 e3;t = 0:1 / fs: 2;x = exp (2 * t”)。*唧唧声(t ', 2, 1, 28日“二次”);情节(t, x)

图包含一个坐标轴对象。坐标轴对象包含一个类型的对象。

创建一个持续使用时间向量数组。构造一个时间表时间阵列和信号。确定脉冲时间使用信号峰值的位置。显示time-synchronous平均水平。

ts =秒(t) ';tx =时间表(ts, x);(~,lc) = findpeaks (x, t);tsa (tx, lc)

图包含一个坐标轴对象。坐标轴对象标题Time-Synchronous平均信号包含73行类型的对象。

计算time-synchronous平均水平。查看输出参数的类型。样品时间是存储在一个数组。

[股上扬,xt, xp, xrpm] = tsa (tx, lc);谁x *
类属性名称大小字节x 2001 x1 16008双xp 9 x1 1131时间表xrpm 1 x1 8双xt 9 x1 74股上扬时间9 x1 1129时间表

持续时间数组转换为一个datetime向量。构造一个时间表使用datetime向量和信号。计算time-synchronous平均,但现在平均在15集旋转。

查看输出参数的类型。样品时间再次存储在一个数组,持续时间即使输入时间表使用datetime向量。

dtb = datetime (datevec (ts));德勤=时间表(防晒霜,x);nr = 15;tsa(德勤,信用证,“NumRotations”nr)

图包含一个坐标轴对象。坐标轴对象标题Time-Synchronous平均信号包含5线类型的对象。

[dta, dt, dp, drpm] = tsa(德勤、lc、“NumRotations”、nr);谁d *
类属性名称大小字节dp 135 x1 3147时间表drpm 1 x1 8双dt 135 x1 1082时间dta 135 x1 3145时间表dtb 2001 x1 32016 datetime德勤2001 x1 49001时间表
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计算time-synchronous平均风机叶片的位置,因为它减缓switchoff之后。

办公桌风扇旋转的空气阻力在2400 rpm是关闭的。(与轴承摩擦的贡献可以忽略不计)导致风扇转子停止在大约5秒。高速相机的措施x协调的风机叶片的速度1 kHz。

fs = 1000;t = 0:1 / fs: 5 - 1 / f;rpm0 = 2400;

理想化的风扇叶片作为一个质点绕转子中心半径为10厘米。叶片阻力与速度成正比,导致以下相位角的表达式:

ϕ = 2 π f 0 T ( 1 - - - - - - e - - - - - - t / T ) ,

在哪里 f 0 初始频率和吗 T = 0 。 75年 第二个是衰减时间。

一个= 0.1;f0 = rpm0/60;T = 0.75;φ= 2 *π* f0 * T * (1-exp (T / T));

计算和绘制x -和y坐标。添加高斯白噪声。

x = a * cos(φ)+ randn(大小(φ))/ 200;y = a * sin(φ)+ randn(大小(φ))/ 200;情节(t t, x,, y)

图包含一个坐标轴对象。坐标轴对象包含2线类型的对象。

确定同步信号。使用tachorpm函数来找到脉冲。限制搜索次2.5秒。情节的转速看到它的指数衰减。

(rpm, ~, tp) = tachorpm (x (t < 2.5), fs);tachorpm (x (t < 2.5), fs)

图包含2轴对象。坐标轴对象1标题测速信号包含4线类型的对象。这些对象表示检测到脉冲,国家的水平。坐标轴对象2标题RPM信号包含对象类型的线。这些对象代表转速信号,脉冲的RPM。

计算和绘制time-synchronous平均信号对应于一个周期的正弦信号。执行在频域平均。

clf tsa (x, fs, tp,“方法”,fft的)

图包含一个坐标轴对象。坐标轴对象标题Time-Synchronous平均信号包含29行类型的对象。

输入参数

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输入信号,指定为一个向量。

例子:因为(π/ 4 * (0:159))+ randn (1160)是一种单通道,行向量信号。

数据类型:单|双

采样率,指定为一个积极的标量。

数据类型:单|双

脉冲时间,指定为一个标量或矢量。

  • 标量旋转发生——一个恒定的时间间隔。

  • 向量,非负严格定义常数增加瞬间旋转阶段。

使用tachorpm提取从一个转速表测速脉冲倍信号。

数据类型:单|双

样品时间,指定为一个向量,持续时间标量或持续时间数组中。

  • 标量-连续采样之间的时间间隔x。

  • 向量或持续时间数组——即时的每个元素对应的时间x。

数据类型:单|双|持续时间

输入时间表。xt必须包含增加有限行乘以和只有一个变量组成的向量。

如果时间表有缺失或重复的时间点,你可以修理它使用的技巧清洁时间表与失踪、重复或不均匀。

例子:时间表(秒(0:4)”,randn (2))指定了一个双通道,随机变量抽样1 Hz 4秒。

数据类型:单|双

名称-值参数

指定可选的双参数作为Name1 = Value1,…,以=家,在那里的名字参数名称和吗价值相应的价值。名称-值参数必须出现在其他参数,但对的顺序无关紧要。

R2021a之前,用逗号来分隔每一个名称和值,并附上的名字在报价。

例子:“方法”、“pchip’,‘ResampleFactor’, 10指定的信号是upsampled 10倍和时域平均使用piecewise-cubic埃尔米特插值。

插值方案,指定为逗号分隔组成的“InterpMethod”这些值之一:

  • “线性”——执行线性插值和时域平均。

  • 样条的——执行三次样条插值和时域平均。

  • “pchip”——执行piecewise-cubic埃尔米特插值和平均在时域。

  • fft的——执行频域平均。

数量的轴旋转助教,指定为逗号分隔两人组成的“NumRotations”和一个正整数标量。

数据类型:单|双

每个轴旋转的时间瞬间数量,指定为逗号分隔组成的“PulsesPerRotation”和积极的标量。

数据类型:单|双

提高采样率的因素,指定为逗号分隔组成的“ResampleFactor”和一个正整数标量。

数据类型:单|双

输出参数

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Time-synchronous信号平均,作为一个向量返回或时间表。如果输入运输安全管理局是一个时间表,然后呢助教也是一个时间表。

  • 如果输入存储时间值作为一个时间表持续时间数组,然后的时间值助教也是一个持续时间数组中。

  • 如果输入存储时间值作为一个时间表datetime数组,然后的时间值助教是一个持续时间数组用秒表示。

样品时间,作为一个向量或返回持续时间数组中。

  • 如果输入运输安全管理局是一个时间表,它存储时间值作为一个吗持续时间数组,然后t有相同的格式作为输入时间值。

  • 如果输入运输安全管理局是一个时间表,它存储时间值作为一个吗datetime数组,然后t是一个持续时间向量用秒表示。

  • 如果输入运输安全管理局是一个数值向量和输入样本时间t存储在一个持续时间标量或持续时间数组,然后t是一个持续时间数组作为输入相同的单位t。

阶段的价值观,作为一个向量返回或时间表中表达革命。

如果输入运输安全管理局是一个时间表,然后呢p也是一个时间表。p有相同的值作为时间值的助教。

转速恒定,作为一个标量返回表示每分钟的转数。

算法

给定一个输入信号,采样率,和一组转速计脉冲,运输安全管理局执行以下步骤:

  1. 确定周期的开始和结束时间根据测速脉冲和指定的值“PulsesPerRotation”。

  2. 重新取样输入信号根据指定的值“ResampleFactor”。

  3. 平均重新取样信号基于指定的选项“方法”。

    • 如果“方法”被设置为fft的功能:

      1. 把信号分为段对应于不同的周期。

      2. 每个段的计算离散傅里叶变换。

      3. 转换时间越长截断所有变换具有相同的长度。

      4. 平均光谱。

      5. 计算平均的逆离散傅里叶变换转换到时间域。

    • 如果“方法”将时域方法之一,功能:

      1. 使用指定的方法、篡改等间隔采样的信号到网格对应不同的周期。

      2. 连接重新取样信号部分基于指定的值“NumRotations”。

      3. 计算所有段的平均值。

引用

[1]Bechhoefer,埃里克和迈克尔•金斯利。“回顾Time-Synchronous平均算法。”程序的预测和健康管理协会的年度会议圣地亚哥,劳动力2009人。

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版本历史

介绍了R2017b

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