基于变采样率采样的振动台超低频正弦扫频信号幅值识别方法技术

本发明专利技术提出一种基于变采样率采样的振动台超低频正弦扫频信号幅值识别方法，首先通过振动台上安装的振动传感器采集得到振动台振动信号即振动台扫频信号，然后将采集到的振动台扫频信号经低通滤波器抗混叠滤波后滤除其中的高频成分。通过变采样率采样的方法得到等相位间隔的振动台扫频信号。最后采用最小二乘拟合幅值识别方法实现扫频信号幅值识别。本发明专利技术采用变采样率采样方法将时变的正弦扫频信号变为标准正弦信号，便于对信号进行分析处理；最小二乘拟合可以得到非整周期信号幅值，保证了振动控制的实时性要求。两者结合解决了超低频正弦扫频信号幅值识别存在的时变和非整周期的问题。

【技术实现步骤摘要】
基于变采样率采样的振动台超低频正弦扫频信号幅值识别方法
本专利技术涉及振动试验控制领域，特别涉及一种超低频正弦扫频信号滤波与幅值识别方法及系统。
技术介绍
产品在运输、存储和使用过程中，有时会遇到很低的振动频率，如地震、舰(船)载设备、车载设备，其主要基波频率可能低至1Hz以下。因此，需要进行相关试验来测试产品的动力学特性和可靠性水平，而正弦扫频振动测试就是其中一类基本的环境与可靠性试验类型。目前实验室用得最多的是电动振动台，而国内外电动振动台的低频端一般从5～10Hz开始，随着技术的发展其已经可以实现1～2Hz的低频起振，但想要进行更低频率的振动控制还存在着一些困难。正弦扫频振动控制流程包括：产生一个正弦扫频信号输出来激励振动台，检测振动台输出信号幅值，比较检测到的幅值和参考幅值，然后适当的更新驱动信号幅值。幅值识别精度直接影响振动台的控制精度。为了测量振动台输出信号幅值，检测器可以使用一个跟踪滤波器，或者可以测量信号的均方跟、峰值或者平均值。这些方法主要针对频带范围在5～2000Hz的传统正弦扫频测试，在超低频情况下，幅值识别精度很低，无法满足振动控制对反馈信号的要求。振动台存在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于变采样率采样的振动台超低频正弦扫频信号幅值识别方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步，信号采集；通过振动台上安装的振动传感器采集得到振动台扫频信号，然后将采集到的振动台扫频信号经低通滤波器抗混叠滤波后滤除其中的高频成分；第二步，对经低通滤波器抗混叠滤波后的信号进行变采样率采样，实现振动台扫频信号的等相位间隔采样；第三步，采用最小二乘拟合幅值识别方法实现扫频信号幅值识别。

【技术特征摘要】
1.一种基于变采样率采样的振动台超低频正弦扫频信号幅值识别方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步，信号采集；通过振动台上安装的振动传感器采集得到振动台扫频信号，然后将采集到的振动台扫频信号经低通滤波器抗混叠滤波后滤除其中的高频成分；第二步，对经低通滤波器抗混叠滤波后的信号进行变采样率采样，实现振动台扫频信号的等相位间隔采样；第三步，采用最小二乘拟合幅值识别方法实现扫频信号幅值识别。2.根据权利要求1所述的基于变采样率采样的振动台超低频正弦扫频信号幅值识别方法，其特征在于，第二步通过间隔相同相位间隔对经第一步中低通滤波器抗混叠滤波后得到的信号进行采样，得到等相位间隔的振动信号，采用硬件实现的方法如下：a.设置采样点数N，计数器初值L＝0；b.逐步增加振动台控制器输出信号相位如果触发A/D变换器对经第一步中低通滤波器抗混叠滤波后得到的信号进行采样，获得一个数据点，同时设置L＝L+1；c.如果L≥N，则采集到了包含N个数据点的一帧信号，对这一帧信号进行第三步的幅值识别的计算并进行反馈控制，更新振动控制器的驱动信号，同时设置L＝0，循环进行b、c步骤。3.根据权利要求2所述的基于变采样率采样的振动台超低频正弦扫频信号幅值识别方法，其特征在于，第二步的b步骤中，采用小间隔逐步计算逼近的方法来得到相位的离散解即其中，k--当前时间；f(k)--当前频率，Hz；ν--扫描频率，Oct/min；Δt--数值计算时间间隔，s。4.根据权利要求2所述的基于变采样率采样的振动台超低频正弦扫频信号幅值识别方法，其特征在于，第二步中，根据控制回路时间确定数据长度，进而确定相位间隔方法如下：假设振动台进行一次反馈控制需要的时间为Tc，采样点数为N，当前扫描频率为Fs...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋瑜，陶俊勇，朱景振，张云安，汪亚顺，张书锋，谭源源，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科学技术大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43