[發明專利]一種用于多軸振動與沖擊復合環境試驗的信號分離方法

有效

• 申請號: 201810060648.6
• 申請日: 2018-01-22
• 公開（公告）號: CN108399417B
• 公開（公告）日: 2020-08-04
• 發明（設計）人: 鄒學利
• 申請（專利權）人: 航天科工防御技術研究試驗中心
• 主分類號: G06K9/62
• 分類號: G06K9/62;G01M7/06;G01M7/08
• 代理公司: 北京風雅頌專利代理有限公司 11403
• 代理人: 王剛

一種用于多軸振動與沖擊復合環境試驗的信號分離方法，該試驗分別沿著試驗件的軸向、第一徑向進行振動試驗，并且沿著第二徑向進行沖擊試驗，該方法包括：接收試驗件的振動和沖擊響應信號；對振動和沖擊響應信號進行抗混濾波：對振動和沖擊響應信號進行模數轉換；對振動和沖擊響應信號進行數字低通濾波，以從沖擊響應信號中去除振動分量，從而得到經過數字低通濾波處理的沖擊響應信號；判斷試驗件的一階頻率是否大于沖擊響應信號的頻率上限；如果一階頻率大于頻率上限，則輸出經過數字低通濾波處理的沖擊響應信號；如果一階頻率小于頻率上限，則對經過數字低通濾波處理的沖擊響應信號進行信號分離。該方法可以實現復合環境試驗下振動和沖擊的解耦。

技術領域

本發明涉及環境與可靠性試驗領域，特別涉及一種用于多軸振動與沖擊復合環境試驗的信號分離方法。

背景技術

長期以來，試驗件存在的多軸振動與沖擊復合環境都是單項逐個進行驗證的，現有最前沿的技術就是多軸振動試驗技術，該技術雖然也能在一定程度上考核試驗件的可靠性，但是無法模擬多軸振動與沖擊復合環境試驗，現有技術也解決不了振動與沖擊的耦合問題，有些故障模式難以激發，存在很大隱患。

目前，本領域還尚未開展多軸振動與沖擊復合環境試驗技術的研究，必須進行全新的研究和設計。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提出一種用于多軸振動與沖擊復合環境試驗的信號分離方法，該方法可以解決多軸振動與沖擊復合環境下振動與沖擊的耦合問題。

本發明提供的用于多軸振動與沖擊復合環境試驗的信號分離方法，所述復合環境試驗用于分別沿著試驗件的軸向、第一徑向對所述試驗件進行振動試驗，并且沿著所述試驗件的第二徑向對所述試驗件進行沖擊試驗，所述軸向、第一徑向和第二徑向相互正交，所述方法包括如下步驟：

接收所述試驗件的振動響應信號和沖擊響應信號；

分別對所述振動響應信號和沖擊響應信號進行抗混濾波處理：

分別對所述振動響應信號和沖擊響應信號進行模數轉換處理；

分別對所述振動響應信號和沖擊響應信號進行數字低通濾波處理，以分別從所述沖擊響應信號中去除與所述振動響應信號相干的振動分量，從而得到經過數字低通濾波處理的沖擊響應信號，所述數字低通濾波處理的上限頻率是根據經過模數轉換處理的沖擊響應信號的上限頻率設定的；

判斷所述所述試驗件的一階固有頻率是否大于經過數字低通濾波處理的所述沖擊響應信號的頻率上限；

如果所述一階固有頻率大于所述頻率上限，則輸出經過所述數字低通濾波處理的沖擊響應信號作為分離信號；

如果所述一階固有頻率小于所述頻率上限，則對經過所述數字低通濾波處理的沖擊響應信號進行信號分離處理以得到所述分離信號。

根據本發明所提供的信號分離方法實現了多軸振動與沖擊復合環境下振動與沖擊的解耦，可以更準確地模擬試驗件的真實工作環境，提高了可靠性。

附圖說明

圖1圖示了根據本發明的一個具體實施例的多軸振動與沖擊復合環境試驗系統；

圖2圖示了根據本發明的一個具體實施例的多軸振動與沖擊復合環境試驗系統的控制方案；

圖3和圖4分別是采用本發明的多軸振動與沖擊復合環境試驗系統對試驗件進行復合振動和沖擊試驗后的振動試驗控制曲線和沖擊試驗控制曲線；

圖5圖示了根據本發明的用于多軸振動與沖擊復合環境試驗的信號分離器的設計方案的一個具體實施例；

圖6為根據本發明的五輸入單輸出系統的圖示；

圖7為根據本發明的條件輸入時的五輸入單輸出系統的圖示；