请问一下随机振动控制系统中参考谱的振级是什么意思

作者&投稿:成畏 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
正弦振动与随机振动的振动量级有什么关系啊?~

  简单的说, 正弦振动的振动在于找出产品设计或包装设计的脆弱点, 看在哪一个具体的频率点响应最大. 就是所谓的共振点.(ResonantFrequency, Natural Frequency). 找到共振点后在该共振点作驻留测试.(10 min.dwell or more), 确定产品能否承受共振带来的影响。在做packagedesign的时候,要尽量避开该频率点.随机振动要根据不同的运输方式来确定psd level, 正弦振动在任意一瞬间只包含一种频率的振动,而随机振动在任意一瞬间包含频谱范围内的各种频率的振动,这些频率能量的大小按照规定的谱图分布。
  正弦振动是一种确定性的振动,其任一时刻的状态是可以计算得到的,而且是一个确定的数值。随机振动的是一种非确定性的振动,预选是不可能确定物体上某一时刻的运动瞬时值,只服从统计规律。
  由于随机振动包涵频谱内所有的频率,所以样品上的共振点会同时激发并可能相互影响,所以试验比同量级的正弦试验严酷。
  理论上,随机振动加速度的峰值可能是其总均方根值的任意倍,但在实现中不可能,一般标准要求其峰值不得少于总均方根值的3倍。
  物体或质点相对于平衡位置所作的往复运动叫振动。振动又分为正弦振动、随机振动、复合振动、扫描振动、定频振动。描述振动的主要参数有:振幅、速度振动又分、加速度。在现场或实验室对振动系统的实物或模型进行的试验。振动系统是受振动源激励的质量弹性系统,如机器、结构或其零部件、生物体等。振动试验是从航空航天部门发展起来的,现在已被推广到动力机械、交通运输、建筑等各个工业部门及环境保护、劳动保护方面,其应用日益广泛。振动试验包括响应测量、动态特性参量测定、载荷识别以及振动环境试验等内容。

功率谱密度是与相关函数之间满足傅立叶变换,是反映了信号的功率在频域随频率w的分布,因此,其又称为功率谱密度。随机过程的功率谱密度函数应看作是每一个可能实现的功率谱的统计平均。
简单说就是:某个随机过程从统计的角度看其功率在各个频率点上分布情况,之所以不简单的用傅立叶变换变到频率域是因为:随机过程在每一个时刻都可能有一个不同的实现,就是说在每个时刻都表现为互不相同的时间函数,因此不能简单的用傅立叶变换变到频率域。

振动控制系统实质上是一个自动调整输出信号频率和幅度,以实现多种振动参数自动控制的信号源。按其功能可分为正弦振动控制仪和随机振动仪两种类型。

1、正弦振动控制仪

• 正弦扫描振动试验条件要求振动控制仪能够保证振动台处在规定的频率上,并以规定的扫描速度对产品施加规定幅值的振动。一般的数字式振动控制系统都具有这种功能。随着计算机技术的发展和普及,数字式振动控制系统逐渐被广泛采用。

2、随机振动控制仪

随机振动试验条件要求振动控制仪能够保证振动台在规定的频率上,对产品施加规定的振动能量,即功率谱密度;并保证在整个频率范围内的振动总能量,即总均方根加速度,满足规定的要求。随机振动控制系统又有模拟式和数字式两种。随着计算机技术的发展和普及,数字式随机振动控制系统已经基本取代了模拟式随机振动控制系统

其控制原理如下:

• 由计算机软件产生的随机信号复傅里叶谱,被所希望的振幅谱调制得到初始驱动谱。初始驱动谱经逆傅里叶变换(IFFT),及数/模(D/A)转换产生一个推动振动台的随机信号。

• 安装在振动台面或试件上的加速度计将机械信号转换成电压信号。通过电荷放大器试调放大反馈给数控系统的模/数(A/D)转换器,把模拟信号转换成离散数字量,送入中央处理单元,经快速傅里叶变换(FFT),将时域信号变成频域信号,进而计算出功率谱密度。

• 均衡修正软件将来自振动台的功率谱密度(控制谱)数据,与参考谱(试验前输入的功率谱密度,即试验条件)比较得出误差谱,根据参考谱和误差谱得到一个新的谱(称其为驱动谱)。

• 驱动谱经逆傅里叶变换,把频域信号变为离散时域信号,经D/A转换为模拟信号。该信号由功率放大器放大后驱动振动台振动。如此不断往复修正,使振动台得到满足试验条件要求的振动激励。

• 上述过程一般要循环几次才能均衡至满足精度要求的控制谱。均衡速度的快慢是数控系统的主要指标。

• 为了保护振动台与试件,防止因为均衡不好引起的过试验,随机振动试验首先应从低振级开始,逐渐加到满振级。


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