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[随机振动] 统计自由度、谱线数!?

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发表于 2010-12-14 17:57 | 显示全部楼层 |阅读模式

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本帖最后由 fatah8888 于 2010-12-14 18:37 编辑

各位大侠,小弟有几个概念没有搞清楚?麻烦解释下下。
谢谢
统计自由度 (statistical degrees of freedom)
谱线数(the number of spectral lines)
最后:宽频带随机振动试验中谱线数有要求吗!?
大于200?!
不胜感激!
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发表于 2010-12-14 19:36 | 显示全部楼层
本帖最后由 hcharlie 于 2010-12-15 19:37 编辑

回复 1 # fatah8888 的帖子

统计自由度的大小决定随机事件的统计精度,为了保证随机振动试验一定的精度要求有足够的统计自由度,也不宜过大。如果需要选择可以选择100~200,相当于50~100次的算术平均次数。下图表示不同平均次数对精度的影响:
1-1000.jpg

谱线数太小频率分辨率太大,太大了均衡太慢。对于2000HZ的试验通常选400线,但如有条件可以按美军标MIL-STD-810推荐的选800谱线。最高频率较低时谱线数可以小一点。

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 楼主| 发表于 2010-12-14 19:52 | 显示全部楼层
嗯 ,非常感谢。
虽然您所讲的我现在尚不能完全理解,但还是给我提供了一个很专业的思路。
我会继续努力,自己把这个东西彻底搞定。
再次感谢。
 楼主| 发表于 2010-12-14 20:00 | 显示全部楼层
回复 2 # hcharlie 的帖子

还是想继续请教下:
这个statistical degrees of freedom中的DOF跟振动系统本身固有的那个自由度有关系吗!?!?
同样地,谱线数!!?加速度功率谱曲线有多条吗!?!?
发表于 2010-12-15 08:11 | 显示全部楼层
本帖最后由 hcharlie 于 2010-12-15 09:07 编辑
fatah8888 发表于 2010-12-14 20:00
回复 2 # hcharlie 的帖子

还是想继续请教下:
这个statistical degrees of freedom中的DOF跟振动系统本身固有的那个自由度有关系吗!?!?
同样地,谱线数!!?加速度功率谱曲线有多条吗!?!?

这个统计自由度和那个自由度完全是两回事。
谱线数是指组成一条功率谱曲线的频率点数。比如最高频率2000Hz,400谱线,则频率分辨率为5 Hz,即从0~2000Hz,每5Hz点有一个功率谱值。
 楼主| 发表于 2010-12-15 11:32 | 显示全部楼层
专业。
谢谢爷们。
发表于 2010-12-16 11:34 | 显示全部楼层
学习了!我也正有些模糊!谢谢!
发表于 2010-12-16 15:56 | 显示全部楼层

再讲讲谱线数

本帖最后由 hcharlie 于 2011-1-23 12:16 编辑

在随机振动试验中,如果采集一帧数据点1024点,经过FFT以后可以得到512个频率点的数据,为什么通常取400谱线而不取512线呢?
这是为了抗混滤波的需要。
我们知道实际滤波器带外衰减有一定的斜率,比如100dB/Oct,算是比较高的了,我们定最高频率2000Hz在400谱线上,则第512线为2560Hz,根据镜像原理,只有624线及以上频率的数据才可能反射到400线以内,这样我们如将401-512谱线的数据扔掉,512~623线反射过来的数据也被扔掉了,相当于上例中2000~3120Hz(正好是滤波器的过渡段)的数据被扔掉,3120Hz以上频率的信号基本上已经被滤干净,反射到有用的数据段微乎其微了。
所以常用的400谱线相当于1024个采样,800线相当于2048点等等。采样频率是最高频率的2.56倍,对应2000Hz试验为5120Hz。
也可以不取2.56倍,有些早期的控制仪取到4倍,比如试验频率2560,采集频率10240,1024点取256线,这样对滤波器的要求要降低些。

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发表于 2010-12-17 10:45 | 显示全部楼层

三讲谱线数

本帖最后由 hcharlie 于 2010-12-17 10:56 编辑

有些控制器谱线数是从100,200,400,800。。。几挡可选的,这上面已经说过了;
有些控制器谱线数可由试验者设置,比如100~1600内任意设置,就更灵活一些。比如做1800Hz试验,如选400线,则频率分辨率为4.5Hz,采集频率为1800*2.56=4608;如果设置成360线,则频率分辨率为5Hz,实际做法还是采集1024点,采集频率5120Hz,扔掉361~512谱线数据。两种做法试验结果差不多,频率分辨率成为整数好看一些。
如果滤波频率是固定几挡,上面情况下只能选2000Hz挡,则选360线比选400线滤波更合适些了,什么原因自己想吧。
发表于 2010-12-20 08:56 | 显示全部楼层
分析的很好。这些理论其实对我们学习者来说,翻来倒去够绕人的。不过理解后就不难了。谢了
发表于 2010-12-20 12:35 | 显示全部楼层
回复 8 # hcharlie 的帖子

看晕了,非常感谢你
发表于 2010-12-23 00:46 | 显示全部楼层
知耻而后勇嘛,看晕了没有关系,继续学习!
发表于 2012-5-23 15:21 | 显示全部楼层
发表于 2012-5-23 16:04 | 显示全部楼层
hcharlie 发表于 2010-12-14 19:36
回复 1 # fatah8888 的帖子

统计自由度的大小决定随机事件的统计精度,为了保证随机振动试验一定的精度要 ...

能具体讲讲统计自由度的意义吗?随机里不同DOF对实验会产生怎么样的影响?一般测试如何设置DOF值?
发表于 2012-5-23 16:18 | 显示全部楼层
回复 14 # Riquelme 的帖子

参考2楼的图,图中DOF=平均次数的2倍,决定了精度,比如平均100次的图DOF=200
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