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本文推荐选用海宁窗函数,海宁窗是种余弦窗,其表达式为海宁窗的旁瓣峰值较小,衰减较快,但总泄漏比矩形窗小的多。
由于海宁窗比较容易获得,因此是经常使用的窗函数。
这种窗函数的特点是只要选取的观测时间是信号周期的整数倍,其频谱在各次整数倍谐波频率处幅值为零,因为各次谐波之间不会发生相互泄漏。
即使信号频率作小范围波动,泄漏误差也较小,而且相比其他窗函数计算量较小。
同时本文也选取了其他的窗函数作了比较。
误差概率分布曲线正态分布曲线当直方图中∞,各区间的频率也就趋于个完全确定的数值概率若时,则直方图成为误差概率曲线正态分布曲线。
它服从于正态分布。
正态分布曲线的方程式为式中为偶然误差称为标准差,是与观测条件有关的个参数。
它的大小可以反映观测精度的高低。
标准差定义为误差概率曲线叫作偶然误差的理论分布见图误差分布曲线到横坐标轴之间的面积恒等于。
图的误差分布曲线是对应着观测条件的,当观测条件不同,其相应的误差分布曲线的形状也随之改变。
偶然误差的四个特性特性有限性在定的观测条件下,偶然误差的绝对值不会超过定的限值特性二集中性即绝对值较小的误差比绝对值较大的误差出现的概率大特性三对称性绝对值相等的正误差和负误差出现的概率相同特性四抵偿性当观测次数无限增多时,偶然误差的算术平均值趋近于零。
即在数理统计中,式也称偶然误差的数学期望为零,用公式表示不同精度的误差分布曲线如图曲线ⅠⅡ对应着不同观测条件得出的两组误差分布曲线。
曲线较陡峭,即分布比较集中,或称离散度较小,因而观测精度较高。
曲线较为平缓,即离散度较大,因而观测精度较低。
曲线ⅠⅡ对应着不同观测条件得出的两组误差分布曲线。
当时,上式是两误差分布曲线的峰值。
二基于的后面板框图程序设计具有强大的信号分析与数学运算功能,它提供丰富的库函数和子程序能为我们很好的完成计算任务序中使用了模块,如图所示。
图十图十二实验结果分析正态分布如图所示图十三正态分布是最基本的分布,在机械可靠性设计中,主要用来描述零件及钢材的静强度失效分布,给定寿命下的疲劳强度的分布或近似分布。
如果影响零件个功能参数的独立因素很多,但又不存在起决定作用的因素时,般都可采用正态分布来描述。
当影响的因素个数时,分布就渐近于正态分布。
当然,正态分布的频率曲线从负无限大到正无限大,但是强度不可能是负值的,从这点来看,强度不可能真正的正态分布,而可能是截尾正态分布。
当变异系数时,正态分布负值区的概率是很小的,可以略而不计,由于正态分布研究得很多,所以机械零件些功能参数的分布规律,常用正态分布。
图所示输入三个频率不同的正弦波,采样频率均为。
运行程序后,可以得到图所示显示结果,在波形图上分别显示出加窗前和加窗后的时域信号图,从图上可以看出两信号叠加后的信号波形图不再是标准的正弦波,已经发生严重的畸变,但是仍然具有定的周期性。
由表中得到加窗前与加窗后的谐波总的畸变率的测量结果,并在表中给出了两种测量方法的误差比较。
表测量结果所含谐波。
在利用进行编程时,编程的面板被称为程序的后面板,是程序的图形化源代码。
它包括函数结构代表前面板上的控制对象和显示对象的端子连线等。
当在后面板上用图表和连线写程序的时候,虚拟仪器的用户界面同时在另份面板上生成。
这面板被称为虚拟仪器的前面板,用于人机交互的程序图形用户接口,集成了旋钮开关等用户输以把虚拟示波器应用在远程测控技术上。
尤其是等专业测控软件的推出,用户可以组建个性能优越的现场测控技术。
但是,现场测控系统必须有人干预,在许多条件恶劣有毒危险以及过于偏僻的环境中无法很好的解决测控问题。
在这方面急需种更好的方法来实施测量和控制。
随着网络技术的兴起与发展,使用特定的协议,操作者可以在远端通过网络来监控现场的情况,接受测量数据和进行实时控制。
考虑是不是可以利用局域网技术,结合实现的虚拟示波器,开发性能优越而体系开放的远程测控系统。
,心得体会在整个实验设计过程中,遇到许多细微却晦涩的问题。
起初以为很简单,当做设计时才会对很多问题有全新认识,从而学到些新理念。
由于时间比较仓促,我的毕业设计还存在很多不足之处,还有些比较复杂的功能没有实现。
总的来说,虚拟示波器的设计是比较简单的,特别是采用的方法,可以运用提供的现成的模块,不用自己编写的计算程序,是很方便的。
因此编程的难点在于数据采集方案的选择以及为显示幅值频谱所做的数据处理,还有程序的调试也是设计的难点所在。
不足之处在于现场测控系统必须有人干预,在许多条件恶劣有毒危险以及过于偏僻的环境中无法很好的解决测控问题。
在这方面急需种更好的方法来实施测量和控制。
随着网络技术的兴起与发展,使用特定的协议,操作者可以在远入控制对象。
通过用户界面,使用者就可以很方便的操作虚拟仪器,而不用管这台仪器的内部程序是如何运作的。
系统使用产生三个初相角为的正弦波,然后将三个正弦波叠加在起。
然后对叠加后的信号进行加窗处理,这里首先选用海宁窗,另外本文还选择了不同的窗函数。
用来实现数据分析前的预处理,以减少谱泄漏。
可用快速傅里叶变换求出时域信号的频谱。
将转换后的频域信号进行分析,它将以数组形式输出各个谐波的幅值和频率。
然后按式计算总谐波畸变率,将结果输出。
这里分别计算了加窗前后加窗后的总谐波畸变率。
图八后面板框图程序图九前面板演示窗口存储回放模块存储回放模块其实就是存储回放模式,它的作用是显示以前的实验结果,它包括谐波频率数组幅值频谱以及失真度。
结果存储模块如图所示。
图十结果存储模块程散频谱中就会有泄漏效应产生。
泄漏的产生主要是矩形窗的边界的突变特性产生的,它的急剧变化将在频域内引入许多高频分量,对应到矩形窗谱中的变化就是旁瓣的最大电平较大且衰减速度较小。
泄漏使频谱造成不应有的畸变,给分析结果带来误差。
为了抑制泄漏误差,对采样数据用窗函数处理。
窗函数作用于信号的过程可以用下式表示式中为加窗前的信号,为加窗后的信号,为窗函数。
窗函数的实质是对信号进行加权处理。
若窗函数的边界变化较缓慢而渐进于零,则尽管原始信号采样时终端不相同,但与窗函数次数装配第二个零件由于定位元件与夹具体的位置是固定装配关系,所以应选取约束条件装配,如图所示选取用户定义中的对齐约束,对齐参照分别选取定位元件和夹具体的中心轴线,状态显示为部分约束,说明定位元件在夹具体中的位置不固定,需要继续添加约束。
打开放置对话框,单击新建约束在约束类型中仍然选取对齐约束,约束参照分别选取两零件中的螺孔中心线,如下图所示图对齐约束装配状态为部分约束,继续添加约束。
单击新建约束,在约束类型中选取匹配约束,分别选取两零件的个端面作为约束参照。
装配效果如下图图完成约束装配状态显示为完全约束,说明定位元件在夹具体中的位置已经确定,不必添加约束即可。
单击确认。
由于添加约束的步骤基本致,故在以后的装配过程不再赘述,只说明约束类型和约束参照。
装配连接螺钉,用以连接定位元件和夹具体。
装配约束类型为对齐和匹配,其中对齐参照为螺钉中心轴线和螺孔中心轴线,匹配参照分别为定位元件和螺钉帽相互接触的面。
装配效果如下图所示图装配螺钉将装配的螺钉进行轴阵列,其效果图如下图阵列螺钉装配被加工零件,因为零件在夹具中的位置不是固定的,可进行装拆,所以要用连接条件进行装配,以便后期的机构仿真。
被加工的零件与夹具的连接条件选用滑动杆连接,装配效果如下图所示图装配工件装配压紧垫块,压紧垫块在夹具体中是可装拆的,所以采用连接条件进行装配,仍采用滑动杆连接条件。
装配压紧垫块并将其轴阵列。
图装配垫块装配夹紧元件即夹紧螺栓,夹紧螺栓是可装拆的,采用圆柱连接,装配螺栓并将其阵列。
图阵列压紧螺栓由于装配过程基本致,所以工序五和工序六的装配过程就不再赘述,这里仅给出工序五和工序六的装配效果图。
左图工序五的夹具左图工序六中的夹具注意工序五和工序六钻出来的两个孔是有位置要求的,必须保证两孔的中心距为,上下偏差分别为正负。
通过对比这两幅图片可以帮助我们理解两孔的中心距是如何得到保证的,从而更进步理解夹具在机加工中对于保证零件加工精的重要性。
夹具的爆炸图图工序二夹具爆炸图图工序二夹具爆炸图以上两幅图片是工序三中零件安装在在夹具中的爆炸图图工序五夹具爆炸图图工序五夹具爆炸图工序五中零件安装在在夹具中的爆炸图图爆炸图图爆炸图工序六中零件安装在在夹具中的爆炸图工程图拥有强大的工程图生成能力,它允许直接从实体零件按指定标准生成工程图,并且能自动标注,添加各种注释等。
最为重要的是,工程图与实体零件相关,在工程图中修改的尺寸都会在模型中自动更新。
在中建立工程图需要先打开需要建立工程图的三维模型,然后通过新建绘图确定命令新建张空白的工程图纸,此时软件会再打开个新的窗口。
然后通过插入绘图视图般命令打开绘图视图窗口,根据需要调整该视图的显示方式和其它信息建立第个视图,通常情况下为第视图。
接下来就可以利用投影详图辅助旋转等命令建立其它视图了,并可以方便的建立剖视图。
在的工程图环境里建立好三视图转化可以把其转化为格式回放窗口在回放窗口中单击播放当前结果集按钮,系统会自动弹出动画窗口,如下图所示图动画窗口在动画窗口中可以相乘后也可使其值相差减小而相同,从而减少频谱的泄漏。
本文推荐选用海宁窗函数,海宁窗是种余弦窗,其表达式为海宁窗的旁瓣峰值较小,衰减较快,但总泄漏比矩形窗小的多。
由于海宁窗比较容易获得,因此是经常使用的窗函数。
这种窗函数的特点是只要选取的观测时间是信号周期的整数倍,其频谱在各次整数倍谐波频率处幅值为零,因为各次谐波之间不会发生相互泄漏。
即使信号频率作小范围波动,泄漏误差也较小,而且相比其他窗函数计算量较小。
同时本文也选取了其他的窗函数作了比较。
误差概率分布曲线正态分布曲线当直方图中∞,各区间的频率也就趋于个完全确定的数值概率若时,则直方图成为误差概率曲线正态分布曲线。
它服从于正态分布。
正态分布曲线的方程式为式中为偶然误差称为标准差,是与观测条件有关的个参数。
它的大小可以反映观测精度的高低。
标准差定义为误差概率曲线叫作偶然误差的理论分布见图误差分布曲线到横坐标轴之间的面积恒等于。
图的误差分布曲线是对应着观测条件的,当观测条件不同,其相应的误差分布曲线的形状也随之改变。
偶然误差的四个特性特性有限性在定的观测条件下,偶然误差的绝对值不会超过定的限值特性二集中性即绝对值较小的误差比绝对值较大的误差出现的概率大特性三对称性绝对值相等的正误差和负误差出现的概率相同特性四抵偿性当观测次数无限增多时,偶然误差的算术平均值趋近于零。
即在数理统计中,式也称偶然误差的数学期望为零,用公式表示不同精度的误差分布曲线如图曲线ⅠⅡ对应着不同观测条件得出的两组误差分布曲线。
曲线较陡峭,即分布比较集中,或称离散度较小,因而观测精度较高。
曲线较为平缓,即离散度较大,因而观测精度较低。
曲线ⅠⅡ对应着不同观测条件得出的两组误差分布曲线。
当时,上式是两误差分布曲线的峰值。
二基于的后面板框图程序设计具有强大的信号分析与数学运算功能,它提供丰富的库函数和子程序能为我们很好的完成计算任务序中使用了模块,如图所示。
图十图十二实验结果分析正态分布如图所示图十三正态分布是最基本的分布,在机械可靠性设计中,主要用来描述零件及钢材的静强度失效分布,给定寿命下的疲劳强度的分布或近似分布。
如果影响零件个功能参数的独立因素很多,但又不存在起决定作用的因素时,般都可采用正态分布来描述。
当影响的因素个数时,分布就渐近于正态分布。
当然,正态分布的频率曲线从负无限大到正无限大,但是强度不可能是负值的,从这点来看,强度不可能真正的正态分布,而可能是截尾正态分布。
当变异系数时,正态分布负值区的概率是很小的,可以略而不计,由于正态分布研究得很多,所以机械零件些功能参数的分布规律,常用正态分布。
图所示输入三个频率不同的正弦波,采样频率均为。
运行程序后,可以得到图所示显示结果,在波形图上分别显示出加窗前和加窗后的时域信号图,从图上可以看出两信号叠加后的信号波形图不再是标准的正弦波,已经发生严重的畸变,但是仍然具有定的周期性。
由表中得到加窗前与加窗后的谐波总的畸变率的测量结果,并在表中给出了两种测量方法的误差比较。
表测量结果所含谐波
