轉(zhuǎn)速提取的案例
一款免費的NVH信號處理軟件推薦 xuke （功能強(qiáng)大，安裝方便，強(qiáng)推）
軟件功能簡介
1、支持WAV、LMS、HEAD源數(shù)據(jù)的讀取和分析操作
2、支持在線分析、聲音采集
3、支持聲音回放、濾波操作
4、支持轉(zhuǎn)速提取操作
5、支持簡易PCA分析
使用xuke對錄音進(jìn)行分析的基本操作步驟為：
1、將錄音文件轉(zhuǎn)成wav格式文件（使用格式工廠可完成音頻和視頻文件到wav文件的轉(zhuǎn)換）
2、啟動xuke后，在File List中鼠標(biāo)右鍵，加載wav文件，選擇要分析的錄音文件夾（xuke會自動導(dǎo)入所有wav文件）
3、勾選要分析的文件通道后，根據(jù)個人需求可選擇線譜、倍頻程、彩圖分析，然后點擊計算按鈕。
4、選中通道線，右鍵菜單選擇文件播放即可進(jìn)行聲音播放和濾波操作
以下是錄音文件分析及濾波回放的操作視頻，視頻時長1分30秒，需要5M流量
圖形處理演示視頻，視頻時長為6分55秒，大約需要19M流量
xuke v6.0a 百度網(wǎng)盤下載地址，點擊閱讀原文即可自動轉(zhuǎn)入下載鏈接
鏈接：https://pan.baidu.com/s/1ZMRp3hLMK57GbSy0gh5EWg
提取碼：xuke
擴(kuò)展閱讀：
在線分析演示
圖形處理演示
聲音播放及濾波演示
轉(zhuǎn)速提取演示
xuke-自動讀取大文件
展開 應(yīng)用沙龍 | 電動零部件異響分析參數(shù)方案（三）
作者：金鵬
HBK中國區(qū)應(yīng)用服務(wù)經(jīng)理
電機(jī)轉(zhuǎn)速波動
即使電機(jī)處于穩(wěn)定運轉(zhuǎn)的狀態(tài)下，電機(jī)的瞬間轉(zhuǎn)速仍然會出現(xiàn)一定程度的波動。
當(dāng)這種波動現(xiàn)象的頻率比較低時，常常給人帶來很差的主觀感受。
因此，在試驗中需要測試電機(jī)轉(zhuǎn)速。
當(dāng)被測電機(jī)較小或其他原因不方便直接測試轉(zhuǎn)速時，也可采用振動噪聲信號提取出轉(zhuǎn)速。
PULSE Labshop和BK Connect均具有轉(zhuǎn)速自動提取功能，其中PULSE Labshop支持在線實時轉(zhuǎn)速提取。
以下圖左側(cè)圖形為例，由于電機(jī)轉(zhuǎn)速的波動，導(dǎo)致電機(jī)振動的頻率出現(xiàn)明顯的周期變化，這種頻率的周期變化與轉(zhuǎn)速的周期變化存在線性等比關(guān)系，所以可以利用這些振動頻譜，提取轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)。下圖右側(cè)圖形的結(jié)果，即為左側(cè)數(shù)據(jù)提取出來的轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)。
相對音高(Relative Pitch)
在電機(jī)穩(wěn)定運行時，如果出現(xiàn)轉(zhuǎn)速的偏移和波動，就會導(dǎo)致電機(jī)
噪聲的諧波成分發(fā)生偏移和波動。為了量化此類現(xiàn)象，可以使用
相對音高參數(shù)。參考SAE論文（SAE 2019-01-1521），相對音高的
定義為
Relative Pitch = 19.9317 * log10(f/fmax)
其中f為運行過程中各個時刻的諧波頻率，fmax為該諧波頻
率在運行過程中的最大值。
如果噪聲諧波頻率不方便獲得，也可采用轉(zhuǎn)速信號或振動信號
中的諧波成分進(jìn)行計算。下圖為相對音高分析結(jié)果的實例，根據(jù)
偏移的平均結(jié)果和容差范圍，設(shè)置相對音高變化量的上下限。
階次分析與階次跟蹤
對于旋轉(zhuǎn)機(jī)械，階次分析與階次跟蹤是兩種比較常見的分析方
法。
展開 xuke 6.0a發(fā)布
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提取碼：xuke
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經(jīng)過5.9版本的調(diào)試，本軟件的穩(wěn)定性和實用性都經(jīng)過了系統(tǒng)優(yōu)化，本次發(fā)布的xuke 6.0a版本的試用期延長為1年。
本次更新優(yōu)化并增加了以下功能
1、優(yōu)化了轉(zhuǎn)速水平模塊中的頻段截取算法，將頻段結(jié)果轉(zhuǎn)換成有效值
2、增加了單次最大分析數(shù)選項，最大可分析50個通道
3、優(yōu)化了圖形顯示、主界面菜單等功能
在xuke使用中如果出現(xiàn)bug，或者有操作困難，或者希望增加某些功能，均可以在公眾號里私信我，或者添加微信說明一下具體的問題，我會及時回復(fù)并提供優(yōu)化版本。
針對各位的反饋或功能增加需求，如果是非常嚴(yán)重的bug，我會盡可能第一時間去處理，其他反饋則會被臨時收藏起來，待到閑時統(tǒng)一處理。
郵箱：tyenlm@qq.com
微信號：minqingzl
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xuke-自動讀取大文件
展開 漢航Hunter Pad--基于Linux操作系統(tǒng)的健康狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷PHM有力工具
軟件功能：基于Linux操作系統(tǒng)的嵌入式軟件漢航NTS.Field
旋轉(zhuǎn)機(jī)械轉(zhuǎn)速測量、扭轉(zhuǎn)振動和軸向振動、實時階次跟蹤分析、聲壓聲強(qiáng)聲功率測量分析、聲源定位、聲品質(zhì)測試分析、模態(tài)測試（錘擊法和工作模態(tài)）、動平衡測試分析（單面、雙面、多面）、軸心軌跡與平均軸心位置（極坐標(biāo)、伯德圖、APHT圖、半頻譜圖、全頻譜圖、趨勢圖、XY圖、動力學(xué)剛度圖）、根軌跡分析、故障診斷分析。
階次跟蹤：原始時間序列、實時階次軌跡與階次譜、窄帶轉(zhuǎn)速譜與固定帶寬轉(zhuǎn)速譜、整體轉(zhuǎn)速譜，以及相對于轉(zhuǎn)速計信號的相位階次軌跡。
升降速采集分析：在升速或降速采集數(shù)據(jù)時設(shè)置觸發(fā)，階次譜以3D形式顯示。
轉(zhuǎn)子平衡：支持用戶無需拆卸設(shè)備即可校正不平衡。可通過單平面或雙平面平衡法校正任意尺寸轉(zhuǎn)子。通過多通道選項，可在兩個傳感器上進(jìn)行并行測量，實現(xiàn)更快速、更安全、更精確的操作流程。用戶界面允許根據(jù)需要停止和開始測試，并可重讀任何操作，而無需運行整個過程。
聲學(xué)分析：CPB倍頻程分析、聲級計測量(SLM)。
沖擊測試：計算用戶定義頻帶內(nèi)的頻率響應(yīng)函數(shù)、相干性、自功率譜及相位譜。
實時分析：數(shù)學(xué)運算、積分、微分、FFT、平均、加窗、自功率/互功率譜、FRF函數(shù)、相干、實時濾波器、均方根、倍頻程、階次跟蹤、掃頻正弦波、閾值報警/中止等，具有重采樣、截取、刪除、合并功能,可根據(jù)自定義模板自動生成實驗報告，具有活動圖功能。
展開 
轉(zhuǎn)子動力學(xué)-01單圓盤轉(zhuǎn)子的臨界轉(zhuǎn)速（梁單元+質(zhì)點單元）
一階彎曲
二階彎曲
04 進(jìn)行轉(zhuǎn)子動力學(xué)分析
05 查看campbell圖，提取臨界轉(zhuǎn)速
beam mass.zip
轉(zhuǎn)子動力學(xué)-04三圓盤轉(zhuǎn)子的臨界轉(zhuǎn)速（實體單元，彈性支承）
01 模型和網(wǎng)格見附件
02 定義約束，定義為彈性支承，
03 進(jìn)行模態(tài)分析
04 進(jìn)行轉(zhuǎn)子動力學(xué)分析
05 查看campbell圖，提取臨界轉(zhuǎn)速
06 如需更多細(xì)節(jié)，請聯(lián)系郵箱 leslie_wj@163.com，或者微信leslie_wj
solid2.zip
轉(zhuǎn)子動力學(xué)-05三圓盤轉(zhuǎn)子的臨界轉(zhuǎn)速（實體單元，滾動軸承）
01 模型和網(wǎng)格見附件
02 定義約束，定義為軸承支承，約束繞軸旋轉(zhuǎn)自由度
03 進(jìn)行模態(tài)分析
04 進(jìn)行轉(zhuǎn)子動力學(xué)分析
05 查看campbell圖，提取臨界轉(zhuǎn)速
06 如需更多細(xì)節(jié)，請聯(lián)系郵箱 leslie_wj@163.com，或者微信leslie_wj
solidb.zip
轉(zhuǎn)子動力學(xué)-03三圓盤轉(zhuǎn)子的臨界轉(zhuǎn)速（實體單元）
03 進(jìn)行模態(tài)分析
一階彎曲
二階彎曲
三階彎曲
四階彎曲
04 進(jìn)行轉(zhuǎn)子動力學(xué)分析
05 查看campbell圖，提取臨界轉(zhuǎn)速
solid.zip
06 如需更多細(xì)節(jié)，請聯(lián)系郵箱 leslie_wj@163.com，或者微信leslie_wj
轉(zhuǎn)子動力學(xué)-02雙圓盤轉(zhuǎn)子的臨界轉(zhuǎn)速（梁單元+質(zhì)點單元）
一階彎曲
二階彎曲
三階彎曲
四階彎曲
04 進(jìn)行轉(zhuǎn)子動力學(xué)分析
05 查看campbell圖，提取臨界轉(zhuǎn)速
beam and mass 2.zip
06 如需更多細(xì)節(jié)，請聯(lián)系郵箱 leslie_wj@163.com，或者微信leslie_wj
旋轉(zhuǎn)機(jī)械階次模態(tài)分析技術(shù)
狀態(tài)方程中的非齊次項εk(n)的平方和為：
（21）
觀測方程中非提取階次分量和測量誤差η(n)的平方和為
（22）
得到綜合平方和為
（23）
式中，r為引入的加權(quán)因子，用于平衡非齊次項ε(n)與非提取階次和測量誤差η(n)的比例。由最小二乘算法：
（24）
解得：
（25）
在求解過程中引入的加權(quán)因子r，對濾波器的跟蹤性能有直接的影響。Tuma對加權(quán)因子r的選取進(jìn)行了深入的研究，給出了一階、二階、三階濾波器的加權(quán)因子r與濾波帶寬之間的函數(shù)關(guān)系式：
（26）
選取濾波帶寬fbw時，既可以選擇恒定帶寬，也可選擇與參考軸轉(zhuǎn)頻成比例的相對帶寬。
03
測試案例
漢航NTS.LAB測試分析系統(tǒng)中的階次模態(tài)分析模塊能對振動信號的轉(zhuǎn)速和階次進(jìn)行提取，使用OBMA方法對旋轉(zhuǎn)機(jī)械工作狀態(tài)下的模態(tài)進(jìn)行分析。測試案例使用漢航漢航NTS.LAB的階次模態(tài)分析模塊對一塊受到旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)激勵的平板結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)從靜止均勻升速到4000rpm過程中，平板結(jié)構(gòu)的振動數(shù)據(jù)如下圖所示：
圖2 平板結(jié)構(gòu)的試驗?zāi)Ｐ图捌涫艿叫D(zhuǎn)機(jī)構(gòu)激勵的振動數(shù)據(jù)
首先讀取轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)，若實測數(shù)據(jù)為原始Tacho信號而非轉(zhuǎn)速信號，可從Tacho數(shù)據(jù)中提取轉(zhuǎn)速。本案例使用0.5s~6.5s之間的振動數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。獲得轉(zhuǎn)速后，對振動數(shù)據(jù)做時頻分析，查看結(jié)構(gòu)的頻率和階次特征，根據(jù)時頻譜來判斷需要提取的階次。在本案例中選取第一階數(shù)據(jù)進(jìn)行振動數(shù)據(jù)的提取和分析。
圖3 階次數(shù)據(jù)提取
將提取出的第一階振動數(shù)據(jù)作為輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行OMA分析，即可得到剔除諧波干擾的準(zhǔn)確模態(tài)試驗結(jié)果。
展開 新能源汽車技術(shù) | 轉(zhuǎn)子不同方式分段斜極對永磁同步電機(jī)噪聲的影響
表3 轉(zhuǎn)子不同斜極方式下各段錯開角度 （°）
2.2 振動噪聲分析
2.2.1 諧響應(yīng)分析
建立PMSM定子的三維模型，用于諧響應(yīng)分析和聲場仿真計算；選取驅(qū)動電機(jī)最大外特性曲線上的工作點按轉(zhuǎn)速為增量添加到各電磁仿真模型，將隨轉(zhuǎn)速變化的電磁力分別添加到各段定子鐵心模型的對應(yīng)齒上，再添加約束條件、求解設(shè)置，得到電機(jī)的諧響應(yīng)分析結(jié)果[15]。
在諧響應(yīng)計算結(jié)果中提取出隨轉(zhuǎn)速逐漸變化的36階和72階等效輻射功率，如圖4所示。
(a)36階
(b)72階
圖4 不同斜極方式下36階和72階諧響應(yīng)結(jié)果
匯總不同斜極方式中36階和72階等效輻射功率的最大值，如表4所示。
表4 不同斜極方式的最大等效輻射功率 （dB)
通過對比諧響應(yīng)的計算結(jié)果，可以發(fā)現(xiàn)：
(1) 隨著轉(zhuǎn)速的增加，每個階次的等效輻射功率均呈上升狀態(tài)，斜極方式不同，但均表現(xiàn)為72階最明顯，其次是36階，這與電磁力時空分離的結(jié)果相吻合，主要與電機(jī)的12極72槽配合有關(guān)。
(2) 對于不同斜極方式產(chǎn)生的等效輻射功率而言，轉(zhuǎn)子分段不斜極的效果最差，輻射功率最大值為110.08 dB，其次是單邊斜極、Z-Z型斜極，雙邊斜極的等效輻射功率最低,為85.39 dB，效果最優(yōu)。
2.2.2 聲場分析
在上述諧響應(yīng)計算結(jié)果的基礎(chǔ)上進(jìn)行電機(jī)多轉(zhuǎn)速工況的噪聲仿真。
展開 
