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随机振动试验为什么超差?

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发表于 2013-11-3 17:28 | 显示全部楼层 |阅读模式

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  随机振动试验时,由于系统内出现共振,使得共振点附近均衡时有超差现象。为了模拟这种情况本人做了一次仿真试验。结果如下图:
  上图是均衡初期,明显出现一个共振,100Hz时控制谱先出现低谷,接着是尖峰。应该说明的是,低谷应该是共振点。由于有部件共振,由动力吸振器原理,在共振频率时基础控制点出现低谷,接着是反共振点,控制点出现尖峰。注意与直观概念是反的。
  所以在均衡完成时,见下图,共振点的谷给填平,而反共振点基础出现的峰压不住而超差。
  仔细辨认超差频率可以看出,超差点是反共振点,而不是共振点!虽然这两个频率很靠近。
  以上是现象。再说说为什么会超差?是(驱动)动态范围不够吗?不是的!从上图可见,共振现象的峰谷间也就是30dB左右,我们的模拟试验是模拟24位AD&DA,不可能是动态范围不够。因为,前面的谷自然用驱动的峰补偿上了,而后面的峰要靠压缩驱动的谷,但是我们是随机信号,数据处理时不可避免的要加窗,由于加窗的泄漏,一条谷谱线压得再低,它临近左右各几条谱线的泄漏就会填进来,抵消了最低谷点的压缩效果(看4楼的图,驱动谱已经压缩了10dB了,原来12dB的峰依然保持8dB)。所以随机振动在有较尖锐的共振存在时,少数谱线的超差是难免的。
vib1.png

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  发表于 2015-3-4 08:39

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发表于 2013-12-3 20:52 | 显示全部楼层
路过,看看,有些深奥,学习一下
发表于 2013-12-4 21:15 来自手机 | 显示全部楼层
上面的控制谱如此光滑,不像是均衡后的结果,倒像是参考谱的等比例复制。前面的谷我怎么觉得应该是反共振,后边的峰是共振。正如楼主所言,为了补偿前面的反共振,必须增大驱动,因为加窗的缘故导致后边压不下来。如此窄的尖峰不仅仅受动态范围的影响,还受分辨率和驱动削波的影响。至于350—500,Hz为什么那么乱,应该拜噪声所赐。10的负七次方在系统里几乎可以等同于零了。

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 楼主| 发表于 2013-12-5 16:14 | 显示全部楼层
本帖最后由 hcharlie 于 2015-6-23 21:10 编辑


<上面的控制谱如此光滑,不像是均衡后的结果,倒像是参考谱的等比例复制。>
应该说你看得比较仔细,但这的确是真实的,并非人造的徦的。这是有点诀窍的,不好多说。

<前面的谷我怎么觉得应该是反共振,后边的峰是共振。>
这个错了。任何情况下共振都在前,反共振都在后。从共振部件来看,共振是峰,但从基座来看是谷。

<正如楼主所言,为了补偿前面的反共振,必须增大驱动,因为加窗的缘故导致后边压不下来。>
为了补偿部件共振消耗的能量,驱动应出来峰,这在下面的图可以看出。而超差点的频率是和驱动的谷的频率是对应的。所以不是前面的压不下来,而是后面的谷被窗填满了。

<至于350—500,Hz为什么那么乱,应该拜噪声所赐。10的负七次方在系统里几乎可以等同于零了。>
这一段是对的。
下面是驱动谱图供参考。
vib3.png

发表于 2013-12-7 08:25 来自手机 | 显示全部楼层
额,楼主确实深刻。领教了!还想问下楼主的实验控制点位置?

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DEMO模拟是用自闭环的方法来实现的吗  发表于 2016-7-10 11:21
控制点在台面。我这是DEMO模拟的。  发表于 2013-12-7 14:03
发表于 2015-1-21 22:09 | 显示全部楼层
发表于 2015-2-6 13:37 | 显示全部楼层
看不到帖子的内容啊
发表于 2015-2-16 09:45 来自手机 | 显示全部楼层
楼主讲解受益匪浅,可否再讲解一下控制系统中,控制谱是如何生成的,需要哪些信号处理,在哪个环节加窗引起的信号泄露呢,谢谢
 楼主| 发表于 2015-2-16 10:25 | 显示全部楼层
gsfeng 发表于 2015-2-16 09:45
楼主讲解受益匪浅,可否再讲解一下控制系统中,控制谱是如何生成的,需要哪些信号处理,在哪个环节加窗引起 ...

先设置参考谱,即目标谱,试验中不断测试实际谱,发现与目标谱的差,即调整驱动谱,使实际谱(控制谱)逐步接近参考谱,叫做均衡。均衡的最后,控制谱接近参考谱,允许一定的误差。
加窗主要有两种情况,一,测量的随机信号要加窗,常用hanning窗;
二,驱动信号的时域随机化要加窗,叫输出窗,填平驱动谱的谷,主要指这个窗。

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  发表于 2015-3-4 08:39

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发表于 2015-3-9 14:58 | 显示全部楼层
讲得太好了,有理有据。
发表于 2015-3-16 10:05 | 显示全部楼层
权限不够啊
 楼主| 发表于 2015-6-19 15:24 | 显示全部楼层
下面这个随机试验是不是由于同样的原因超差?
ran.PNG

发表于 2015-6-28 09:22 | 显示全部楼层
预科生飘过
发表于 2015-7-3 11:12 | 显示全部楼层
hcharlie 发表于 2015-6-19 15:24
下面这个随机试验是不是由于同样的原因超差?

主任,图中的控制超差是因为反共振点的电压没有被压下去么
发表于 2015-7-3 13:31 | 显示全部楼层
谁能讲一下试件上为什么会有反共振啊

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对于两个自由度的强迫振动,当激振力的频率为某一值时,会出现一个振动静止的反共振现象,这种反共振现象可以避免机器及结构物共振动的发生。 系统作受迫振动时,如激励频率有任何微小变化都会使系统的响应增加的  详情 回复 发表于 2017-5-23 13:49
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