内容概要:本文详细介绍了如何利用MATLAB实现滚动轴承故障诊断。主要采用变分模态分解(VMD)对振动信号进行处理,将其分解为多个本征模态函数(IMF),并通过计算各IMF的峭度来识别潜在的故障特征。文中不仅解释了VMD的基本原理及其相对于传统方法的优势,还给出了具体的MATLAB代码实现,包括参数设置、信号分解以及峭度计算的具体步骤。 适合人群:机械工程领域的研究人员和技术人员,尤其是那些从事设备维护、故障检测工作的专业人员。 使用场景及目标:适用于需要对机械设备特别是旋转机械如电机、风机等进行状态监测和故障预测的情景。目的是为了能够及时发现早期故障迹象,减少非计划停机时间,延长设备使用寿命。 其他说明:虽然本文重点在于理论讲解和代码实现,但强调了实际应用中还需结合更多高级的数据分析技术和机器学习模型以提升诊断效果。
2025-06-18 10:49:16 321KB
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为了降低飞行设备的安全事故,提高飞行设备的安全性和可靠性,研究实现了一种基于DSP的振动信号采集系统。该系统利用中断嵌套中断技术实现八通道两种采样率的采样,利用4项5阶Nuttall窗FFT算法实现了对数据的分析处理。实际测试结果表明,该系统的振动信号幅值误差小于0.3%,频率误差小于4%,到达了预期的设计要求。
2025-06-04 19:39:57 1.46MB DSP;
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内容概要:本文详细介绍了使用LabVIEW构建的振动信号采集与分析系统,支持NI采集卡、串口设备和仿真信号三种模式。系统采用生产者-消费者模式进行架构设计,确保数据采集和处理分离,提升稳定性和效率。文中涵盖了硬件初始化、数据采集循环、信号处理(如滤波、FFT分析)、仿真信号生成以及数据存储等多个关键技术环节,并提供了具体的代码实现细节和调试经验。 适合人群:从事振动信号采集与分析的技术人员、LabVIEW开发者、工业设备监测工程师。 使用场景及目标:适用于工业设备健康监测、故障诊断等领域,旨在帮助用户掌握如何利用LabVIEW高效地进行振动信号采集与分析,同时提供实用的代码示例和技术技巧。 其他说明:文中提到多个实战经验和常见问题解决方案,如硬件配置注意事项、数据解析方法、频谱分析优化等,有助于读者更好地理解和应用相关技术。此外,还分享了一些扩展功能,如声压级计算、自动量程切换、peak hold算法等。
2025-05-16 09:44:56 5.85MB LabVIEW 数据采集 信号处理
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内容概要:本文详细介绍了在MATLAB环境下对一维爆破振动信号进行前处理的方法,主要包括去趋势项和信号平滑两个方面。针对去趋势项,文中提供了两种主要方法:滑动平均法和最小二乘法。滑动平均法适用于处理缓慢变化的趋势项,而最小二乘法则更适合于复杂非线性的多项式趋势项。对于信号平滑,则讨论了Savitzky-Golay滤波和平滑处理中的五点三次法。这两种方法能够在保留信号特征的前提下有效地降低噪声。此外,文章还强调了处理过程中的一些注意事项和技术要点,如窗口大小的选择、多项式阶数的确定等。 适合人群:从事爆破工程及相关领域的研究人员和技术人员,尤其是有一定MATLAB编程基础并希望深入了解信号处理技术的人群。 使用场景及目标:①帮助研究者更好地理解和掌握MATLAB中信号处理的基本原理和方法;②提供具体的代码实例以便于实际操作和应用;③提高爆破振动信号分析的准确性,为后续深入研究打下坚实的基础。 其他说明:文章不仅提供了理论解释,还有详细的代码示例,便于读者跟随步骤进行实践。同时,文中提到的实际应用场景和技巧有助于解决现实工作中遇到的问题。
2025-05-06 11:11:55 351KB
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基于GADF-CNN-LSTM模型的齿轮箱故障诊断研究:从原始振动信号到多级分类与样本分布可视化,基于GADF-CNN-LSTM模型的齿轮箱故障诊断系统:东南大学数据集的Matlab实现与可视化分析,基于GADF-CNN-LSTM对齿轮箱的故障诊断 matlab代码 数据采用的是东南大学齿轮箱数据 该模型进行故障诊断的具体步骤如下: 1)通过GADF将原始的振动信号转化为时频图; 2)通过CNN-LSTM完成多级分类任务; 3)利用T-SNE实现样本分布可视化。 ,基于GADF-CNN-LSTM的齿轮箱故障诊断; 东南大学齿轮箱数据; 原始振动信号转化; 多级分类任务; T-SNE样本分布可视化。,基于GADF-CNN-LSTM的齿轮箱故障诊断方法及其Matlab实现
2025-04-29 09:58:45 1.44MB sass
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MATLAB驱动的振动信号处理综合程序集:含基础时频分析、小波与多种高级算法包探索实践,基于MATLAB的振动信号处理算法程序集:时频分析、小波变换及模态分解技术研究,基于matlab的振动信号处理相关程序编写 包括基础的时域频域分析,小波分析,希尔伯特变,谐波小波包变,经验模态分解,变分模态分解,模态分析,混沌振子等常见信号处理算法程序包。 ,基于Matlab的振动信号处理; 时域频域分析; 小波分析; 希尔伯特变换; 谐波小波包变换; 经验模态分解; 变分模态分解; 模态分析; 混沌振子。,Matlab振动信号处理程序包:时频分析、小波变换等算法集
2025-04-15 22:20:36 559KB 柔性数组
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MATLAB环境下一种基于稀疏最大谐波噪声比的解卷积机械振动信号处理方法。 算法运行环境为MATLAB r2018a,实现基于稀疏最大谐波噪声比解卷积的机械振动信号处理方法,提供两个振动信号处理的例子。 算法可迁移至金融时间序列,地震 微震信号,机械振动信号,声发射信号,电压 电流信号,语音信号,声信号,生理信号(ECG,EEG,EMG)等信号。 压缩包=程序+数据+参考。 MATLAB环境下实现的基于稀疏最大谐波噪声比(Sparse Maximum Harmonic-to-Noise Ratio, SMHNR)的解卷积机械振动信号处理方法,是一种先进的信号处理技术。该方法能够在MATLAB r2018a这一特定的算法运行环境中应用,其主要作用是对机械振动信号进行高效处理。SMHNR解卷积算法通过识别和分离信号中的谐波成分,从而有效去除噪声,提高信号的清晰度。 该技术的核心在于稀疏表示,这使得算法能够以非常少的数据点表示复杂的信号。稀疏技术的应用能够使信号处理在不牺牲信号重要特征的前提下,有效减少数据量。同时,最大谐波噪声比的计算则是基于信号的谐波成分与噪声比值的最大化,这种方法能够保证从信号中提取出最重要的成分,而抑制那些噪声带来的干扰。 机械振动信号处理是该方法的一个主要应用场景。机械系统在运行过程中会产生各种振动信号,这些信号包含了丰富的系统状态信息。通过对振动信号的分析,可以识别出设备的磨损、故障和性能下降等问题。因此,该算法能够对机械系统的健康状况进行实时监测,有助于提前发现潜在的问题,并采取相应的维护措施。 除了机械振动信号之外,该算法还可以应用到金融时间序列分析、地震和微震信号的处理、声发射信号分析、电压和电流信号的监测、语音信号的处理等多个领域。这些应用表明,SMHNR解卷积技术具有广泛的适用性和强大的通用性。 为了更好地理解和应用这一技术,开发者在压缩包中提供了包括程序代码、处理数据和相关参考文献在内的完整资源。这些资源的提供,能够帮助研究人员和工程师快速上手,实现算法的复现和进一步的开发。 在实现上,该方法提供了两个具体的振动信号处理例子,这些例子不仅展示了算法的应用过程,同时也验证了其处理效果。通过实例演示,用户可以更加直观地了解算法的性能,并根据实际需要对算法进行调整和优化。 基于稀疏最大谐波噪声比的解卷积机械振动信号处理方法,因其在噪声去除和信号提取方面的优势,为机械振动分析和其他信号处理领域提供了一种有效的解决方案。而MATLAB环境下的实现,更是为信号处理领域提供了强大的工具支持。
2025-04-15 22:07:23 243KB safari
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本研究的核心内容是针对大型旋转机械,如汽轮机在电力行业中广泛的应用,着重于开发一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的高精度振动信号采集卡。振动信号的监测与分析对于保证工业设备的稳定运行至关重要,由于设备故障往往伴随着振动异常,因此有效的振动检测系统对于避免经济损失和确保生产安全具有重大意义。 在这一研究中,采集卡采用EP3C5E144C8型号FPGA作为主处理芯片,该芯片具备低功耗、高性能及低成本的特点,有助于提升整个系统的稳定性和处理能力。FPGA内部集成了200k逻辑单元、8M bits嵌入式存储器以及396个嵌入式乘法器,能够满足高性能处理和低功耗应用的需求。同时,该系统选用AD7606作为模拟数字信号转换芯片,它是16位多通道同步采样模数转换系统,具有模拟输入钳位保护、二阶抗混叠滤波器、16位电荷再分配逐次逼近型模数转换器等特性,能够保障信号采集的高精度和同步性。而前端加速度传感器则选用高精度IEPE(集成电子压电效应)传感器,其动态范围广、频率响应宽,适合用于轻型高速旋转机械的振动检测。 在硬件模块设计方面,首先进行的是信号预处理电路的设计。加速度传感器基于晶体材料的正压电效应进行机电转换,它适用于监测旋转机械轴承座及轴壳的加速度。信号调理电路对振动信号进行初步处理,包括信号滤波、放大等,保证信号质量。 系统工作原理是:加速度传感器采集到振动信号后,经过信号调理电路处理,再由AD7606芯片进行模数转换,然后主控芯片通过通信模块将数据传输至上位机软件。上位机软件能够准确复现采集到的振动信号,供工程师分析和处理,以监控旋转机械的运行状况。 在本研究中,硬件结构的设计以模块化方式进行,便于测试与维护,同时也便于在后续的工程实践中进行调整和优化。采集卡的设计充分考虑到了系统的稳定性和信号处理的实时性,确保了振动监测与分析系统的有效性。 在多通道振动信号的采集卡研究与设计中,FPGA的并行处理能力是关键所在。FPGA可以并行运行多个数据处理任务,这对于实现多通道信号的同步采集是至关重要的。通过FPGA的编程,可以灵活配置信号采集和处理逻辑,实现高效、精确的振动信号监测。 总结来说,本研究在旋转机械振动监测与分析系统的开发方面具有实用价值,尤其在旋转机械故障检测和预防维护方面。基于FPGA的振动信号采集卡,配合AD7606模数转换器和高精度加速度传感器,能够有效实现对大型旋转机械振动信号的准确采集和实时监控。通过上位机软件对信号进行复现和分析,可以帮助工程师及时发现问题并采取相应的维护措施,从而提升工业生产的安全性和经济性。
2024-10-07 21:57:59 1.95MB fpga
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包含各种信号处理代码,配合王济这本书使用。 Pick: Along with the social economydevelopment and thescience and technology level enhancement, the family electric applianceentire automation becomes the inevitable development tendency. Entireautomatic washer production enormous conveniencepeople's life. Thewasher is the domestic electrical appliances industry does not onlywhich the price fights, passes through several year steady developmentthe domestically produced washer regardless of in quality or in functionall with 《MATLAB在振动信号处理中的应用》 MATLAB(矩阵实验室)是一款强大的数学计算软件,广泛应用于科研和工程领域,特别是在信号处理方面有着显著的优势。本文将探讨MATLAB如何用于振动信号的处理,包括趋势项消除和五点滑动平均法平滑处理这两种常见技术。 1. **最小二乘法消除多项式趋势项** 在振动信号分析中,往往需要去除信号中的趋势项以提取出周期性或随机性成分。程序4-1展示了如何利用MATLAB的最小二乘法(Least Squares Method)来消除多项式趋势。用户通过键盘输入数据文件名,然后读取文件中的采样频率、拟合多项式阶数以及输出数据文件名。接着,程序读取时程数据并计算趋势项的多项式待定系数向量`a`。通过`polyfit`函数,MATLAB能拟合数据并找到最佳多项式。然后,用`polyval`函数计算趋势项,并从原始信号中减去这一趋势,得到去趋势后的信号`y`。程序将结果输出到新的数据文件中,同时绘制原始信号和去趋势后的信号曲线以供观察。 2. **五点滑动平均法平滑处理** 平滑处理是减少噪声和提高信号清晰度的一种常用方法。程序4-2演示了如何使用五点滑动平均法对振动信号进行平滑。同样,用户输入数据文件名,读取采样频率和平滑次数,然后读取输入数据。在循环中,MATLAB依次计算每个数据点的五点滑动平均值,更新信号。这种方法通过相邻点的加权平均来降低高频噪声的影响。处理后的新信号赋值给`y`,并绘制原始与平滑后的信号曲线。这个过程可以重复多次,以达到更显著的平滑效果。 在振动信号处理中,MATLAB的强大功能和灵活性使得数据预处理、特征提取以及模态识别等任务变得简单。通过结合王济等相关教材,读者可以深入学习和掌握MATLAB在振动分析中的应用,进一步提升在机械健康监测、故障诊断等领域的工作能力。
2024-08-23 11:22:19 2.31MB matlab 信号处理 模态识别
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      发动机混沌振动信号携带着丰富的状态信息,依据混沌振动信号进行状态监测及故障诊断是一种很有前途的技术手段,但由于混沌信号具有伪随机特性及在低频段具有宽频谱等特点,使得传统的方法很难将其从振动信号中分离。在提取混沌振动信号方面,使用快速独立分量分析( Fast ICA) 盲分离方法分离出飞机发动机振动信号中的混沌信号。利用功率谱和Lyapunov 指数(L E) 方法进行了判定,根据计算结果对发动机状态做出判断,验证了盲分离方法分离混沌振动信号的有效。盲分离检测混沌振动信号的方法不仅使依据混沌信号判断飞机发动机状态成为可能,也为利用混沌信号进行状态预测和控制提供了一种方法。
2023-11-05 05:24:40 317KB 盲源分离; Lyapunov
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