复合信号的电动振动台复现方法及振动复现系统技术方案

本发明专利技术公开了一种包含冲击信号和随机振动信号的复合信号的电动振动台复现方法及振动复现系统，该方法采用离散小波变换的方法分离复合目标信号中的随机成分和冲击成分；采用频域功率谱复现的方法得到随机成分的驱动信号，采用时域波形再现的方法得到冲击成分的驱动信号；将两组驱动信号叠加后输入至电动振动台，并采用离散小波变换的方法继续分离响应复合信号中的随机成分和冲击成分，分别与目标复合信号分离出的随机成分和冲击成分进行对比，根据误差信号对驱动信号分别进行修正和迭代。该方法可以提高冲击加随机复合信号在振动台上复现的精度。

The reappearing method of the electric vibration table of composite signal and the vibration reappearing system

The invention discloses a realization method of electric vibration table composite signal comprising a shock signal and random vibration signal and vibration system with the method of separation of repetition, random components and composite components impact the target signal method of discrete wavelet transform; using the method of frequency domain power spectrum reproduction obtained driving signal of random elements, driven by signal method of time domain waveform reproduction the impact component; two sets of driving signals input to the electric vibration table, and using the method of discrete wavelet transform to separate stochastic response components and impact component of the composite signal, compared to random components and impact components and target compound separated signals, according to the error signal to drive signal correction and iterative. This method can improve the precision of the recurrence of the impact plus random composite signal on the vibrating table.

【技术实现步骤摘要】
复合信号的电动振动台复现方法及振动复现系统
本专利技术属于力学环境振动试验领域，特别是一种包含冲击信号和随机振动信号的复合信号的电动振动台复现方法及振动复现系统。
技术介绍
力学环境试验是现代工程技术中一项重要的试验手段，广泛应用于航空航天、兵器、船舶等国防工业领域和车辆、电子等民用领域。借助力学环境装备在试验室中复现试件或结构在工作状态下的振动环境，实现对于重要部件和易损件的可靠性和工作寿命的测试，可以为试件的性能分析和技术改进提供重要的试验依据。振动复现试验的方法可以分为两种：振动信号的时域复现和频域复现。随机振动信号常用于进行被试件的可靠性评估，由于随机振动的信号特点，常用功率谱指标去衡量和区分随机振动信号。随机振动的复现常用频域功率谱复现的方法，通过复现目标信号的功率谱来输出设定的随机振动。冲击信号常用来测试被测件在冲击作用下的工作状态。冲击振动常用时域波形再现的方法在振动台上复现。在铁路环境中，列车高速通过铁轨时，列车轮对会对铁轨产生周期性的冲击，使得铁轨系统尤其是布置在铁轨基面的附件受到周期性的冲击作用。而冲击是使得试件损坏甚至破坏的重要原因。转辙机是布置在铁轨基面的铁路本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包含冲击信号和随机振动信号的复合信号的电动振动台复现方法，所述方法包括以下步骤：第一步骤(S1)中：选择一组包含冲击信号和随机振动信号的复合信号作为复现的目标信号Q(t)，其中，Q(t)＝S(t)+C(t)，其中S(t)为目标信号中的随机成分，C(t)为目标信号中的冲击成分；第二步骤(S2)中：通过离散小波变换将目标信号Q(t)中的随机成分S(t)和冲击成分C(t)分离；第三步骤(S3)中：通过频域功率谱复现随机成分S(t)且结合电动振动台频响函数以得到驱动信号的随机分量；第四步骤(S4)中：通过时域波形再现冲击成分C(t)且结合电动振动台频响函数以得到驱动信号的冲击分量；第五步骤(S5)...

【技术特征摘要】
1.一种包含冲击信号和随机振动信号的复合信号的电动振动台复现方法，所述方法包括以下步骤：第一步骤(S1)中：选择一组包含冲击信号和随机振动信号的复合信号作为复现的目标信号Q(t)，其中，Q(t)＝S(t)+C(t)，其中S(t)为目标信号中的随机成分，C(t)为目标信号中的冲击成分；第二步骤(S2)中：通过离散小波变换将目标信号Q(t)中的随机成分S(t)和冲击成分C(t)分离；第三步骤(S3)中：通过频域功率谱复现随机成分S(t)且结合电动振动台频响函数以得到驱动信号的随机分量；第四步骤(S4)中：通过时域波形再现冲击成分C(t)且结合电动振动台频响函数以得到驱动信号的冲击分量；第五步骤(S5)中：将所述驱动信号的随机分量和驱动信号的冲击分量叠加以作为电动振动台的驱动信号，输入了所述驱动信号的电动振动台输出复合响应信号，所述复合响应信号经由离散小波变换分离随机成分和冲击成分；第六步骤(S6)中：将所述复合响应信号的冲击成分和随机成分与所述目标信号的随机成分和冲击成分分别进行对比得出误差，判断误差是否满足精度要求；第七步骤(S7)中：如果误差尚未满足精度要求，电动振动台基于误差得到误差修正信号并补偿到原驱动信号上，得到新的驱动信号；第八步骤(S8)中：重复步骤S5-S7，分别进行时域波形再现和频域功率谱复现的迭代，直到输出目标信号Q(t)或所述误差满足精度要求。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，优选的，第二步骤(S2)中：离散小波变换中，选择Daubechies8小波为小波基函数，小波分解层数为9层，对目标信号Q(t)进行9层小波分解；然后进行高频小波阈幅的量化，从第1层到第9层每层选择一个阈幅进行阈幅量化处理；根据小波分解的第9层的低频小波系数和经过量化处理后的第1层到第9层的高频小波系数进行小波的信号重构得到冲击成分C(t)，目标信号Q(t)去除冲击成分C(t)得到随机成分S(t)。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，第三步骤(S3)中：通过频域功率谱估计得到随机成分S(t)的功率谱，所述功率谱结合电动振动台的频响函数以得到驱动功率谱Gdd，所述驱动功率谱Gdd作为驱动信号的随机分量，其中，S(f)为随机成分S(t)的频谱；H(f)为电动振动台的频响函数；Gdd为驱动功率谱。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，第四步骤(S4)中：将冲击成分C(t)傅里叶变换，根据电动振动台的频响函数计算频域初始驱动信号，X(f)＝[H(f)-1][Ca(f)]其中，X(f)为频域初始驱动信号；H(f)为电动振动台的频响函数；Ca(f)为冲击成分C(t)的频域冲击信号，将计算得到的频域初始信号X(f)逆傅里叶变换得到驱动信号的冲击分量。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，第三步骤(S3)中：驱动功率谱Gdd的驱动幅幅谱X(k)通过公式获得，其中，N为采样点数；fs为采样频率；G(k)为功率谱；X(...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨志勃，王亚楠，刘金鑫，陈雪峰，谢明军，
申请(专利权)人：西安交通大学，西安铁路信号有限责任公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61