正弦振动频率不单一时怎么通过加速度求速度和位移

sunnyzwt

如题:
正弦振动频率单一时,例如50hz,120hz,700hz的正弦振动,都可以将加速度数据经过FFT变换,找到最大频率,
通过 a=2*3.1415*f*V 然后求得速度和位移.

但如果振动不是单一频率,分辨不出来的正弦波的话,应该怎么求速度和位移呢?
是要将频率分离出来吗?

yghit08

单一频率振动情况下，你提到的那种做法怎么确定相位？随意选取？如果是这样的话，那么好像意义不大。据我所知，相位的估计比较难。
如果单一频率振动信号积分是那么做的，多频的情况下确实分离频率做不失为一种方法。但是，算法太麻烦了，请查看东方所发的一篇论文（名字忘了，不过方法已经做到了东方所出的软件中，据老师说也只是针对他们做的那种情况表现比较好）。
关于加速度信号积分做速度、位移的帖子，板块内有专门的讨论，虽然没有得到较好的解决方案，上午你已经发帖了这个问题，我删了。希望你搜索板块，在相应的帖子内跟帖提问，尽量不要开新帖。

yghit08

为什么不用相应的速度传感器或者位移传感器？而这些传感器现在也很普遍，性能也很好！比如激光传感器，精度非常高！

sunnyzwt

yghit08 发表于 2013-5-31 16:37

                               
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单一频率振动情况下，你提到的那种做法怎么确定相位？随意选取？如果是这样的话，那么好像意义不大。据我所 ...

不需要知道相位.
我不用积分,通过上面那种做法,可以通过加速度信号算出1000hz内的周期性的正弦波的速度和位移.和振动台的数值都对得上.但是如果在实际应用中测其他物体振动就不行了.因为实际物体振动不可能是周期性的单一频率的正弦振动,所以测不了. 所以想找人问问该怎么做~

yghit08

sunnyzwt 发表于 2013-6-1 08:20

                               
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不需要知道相位.
我不用积分,通过上面那种做法,可以通过加速度信号算出1000hz内的周期性的正弦波的速度和 ...

不做初始相位的话，好像要简单点。
你自己的想法可以试试，合起来不一定对，因为相位没选好的话容易出问题，波形不容易匹配上。
从结构动力学的角度看你所谓的公式，也就是单频正弦振动加速度、速度和位移之间的关系，相位差pi/2,幅值和频率有关。不过这是特殊情况，也是积分的结果。
不知道你做这事的目的的情况下，认为你的这种工作意义不大

sunnyzwt

yghit08 发表于 2013-6-1 10:34

                               
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不做初始相位的话，好像要简单点。
你自己的想法可以试试，合起来不一定对，因为相位没选好的话容易出问 ...

有没有方法呢? 能给我点建议吗,怎样测量随机振动信号的频率,或者怎么通过加速度传感器得到正弦振动速度和位移.
搜索论坛上的文章都说要一次积分,两次积分.但是如果 连信号的周期频率都不知道,积分函数公式怎么可能达成,那就无从积分了.

yghit08

sunnyzwt 发表于 2013-6-1 10:43

                               
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有没有方法呢? 能给我点建议吗,怎样测量随机振动信号的频率,或者怎么通过加速度传感器得到正弦振动速度和 ...

你一楼说的方法也是积分的结果，和大家说的一次积分、二次积分一样，只是针对特殊情况吻合的比较好。
我不知道有什么方法，如二楼的回复，这方面只看到那一篇说自己方法不错的文章。
随机振动信号的频率计算FFT不行？请查看随机信号分析之类的书。
不管是一次积分还是二次积分，在离散数据的情况下都是数值积分，无所谓积分上下限（这句可能说的不对），亦即整个问题就是数值积分的问题，请查看数值算法以及这方面的研究论文（没怎么关注，不过好像也没有什么好方法）。
关于数值积分从加速度到速度到位移，文章有，请搜索论文。
最后，不清楚你为什么做这个工作，目前个人认为这种工作没有意义。

impulse

随机振动信号的频率建议采用周期图法进行计算，可以参考matlab的pwelch方法。

sunnyzwt

yghit08 发表于 2013-6-1 10:50

                               
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你一楼说的方法也是积分的结果，和大家说的一次积分、二次积分一样，只是针对特殊情况吻合的比较好。
我 ...

有意义的,意义在于:
通过一段未知周期的正弦振动的加速度信号,求得其速度和位移.
这是我的工作目的.

sunnyzwt

impulse 发表于 2013-6-1 14:48

                               
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随机振动信号的频率建议采用周期图法进行计算，可以参考matlab的pwelch方法。

谢谢你的建议.我前天用周期图法试了下,不知道是我的算法有问题,还是这办法不行. 测出来的随机振动信号的频率和之前没多大区别.

yghit08

sunnyzwt 发表于 2013-6-3 08:27

                               
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有意义的,意义在于:
通过一段未知周期的正弦振动的加速度信号,求得其速度和位移.
这是我的工作目的.

我知道你是求解得到速度和位移，之后怎么用？
而目前速度传感器和位移传感器还是比较容易获得，价格也不是贵的离谱，精度非常高。而你的数值算法不敢保证针对任何情况都适用，那么意义就是你求解了，对不对不管？

sunnyzwt

yghit08 发表于 2013-6-3 11:03

                               
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我知道你是求解得到速度和位移，之后怎么用？
而目前速度传感器和位移传感器还是比较容易获得，价格也不 ...

当然是要对的,准确的才行. 问个问题,加窗函数应用,是不是指用原始信号数据 乘以 窗函数,得到新的数据后再 FFT ? 我想可能是我滤波做的不够好,所以想加汉宁窗试试.

yghit08

sunnyzwt 发表于 2013-6-3 11:17

                               
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当然是要对的,准确的才行. 问个问题,加窗函数应用,是不是指用原始信号数据 乘以 窗函数,得到新的数据后再 ...

只要你是做离散数据处理隐含的都是加窗处理，只是你没注意：至少是加了矩形窗，因为离散数据点不可能是无限长的。应该是那样。看看加窗的目的。

huayangtiean

学习了！

zswseu

如果不是周期信号，是时变信号，感觉就难以下手了。