爆炸分離沖擊數(shù)據(jù)的分析與方法研究
發(fā)布時(shí)間:2021-01-02 15:03
爆炸分離試驗(yàn)是航天系統(tǒng)地面試驗(yàn)中必不可少的一項(xiàng)試驗(yàn)內(nèi)容,試驗(yàn)中測(cè)得的沖擊加速度數(shù)據(jù)存在基線不回零等現(xiàn)象,進(jìn)而導(dǎo)致數(shù)據(jù)信息缺乏可靠性。為了分析傳感器選型對(duì)爆炸分離試驗(yàn)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的影響以及對(duì)基線不回零數(shù)據(jù)的修正,本文做了以下工作。根據(jù)爆炸分離試驗(yàn)的要求及目的,提出爆炸分離試驗(yàn)方案,詳細(xì)說(shuō)明了試驗(yàn)中保護(hù)性回收平臺(tái)、自由落體和分離過(guò)程、線纜布線方案及測(cè)控系統(tǒng)參數(shù)。保證試驗(yàn)方案的可行性及可靠性。為驗(yàn)證電荷輸出型壓電式加速度傳感器和電壓輸出型壓電式加速度傳感器在爆炸分離試驗(yàn)中測(cè)量數(shù)據(jù)的可靠性,分析兩種傳感器的特點(diǎn)及優(yōu)缺性,并進(jìn)行了三次爆炸分離試驗(yàn),在同一測(cè)點(diǎn)同時(shí)安裝兩種類型傳感器,分析對(duì)比兩種傳感器的輸出信號(hào)。采用國(guó)家軍用標(biāo)準(zhǔn)的前提下,針對(duì)爆炸分離試驗(yàn)數(shù)據(jù)判讀提出量化準(zhǔn)則,更直觀的用于信號(hào)判讀。針對(duì)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)存在基線不回零的問(wèn)題,采用數(shù)據(jù)處理方案進(jìn)行信號(hào)修正和部分信號(hào)提取。小波分析和經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解是常用的數(shù)據(jù)處理方法。小波基函數(shù)的選擇;閾值函數(shù)的優(yōu)化;分解層數(shù)確定及閾值優(yōu)化是小波分析的核心問(wèn)題。通過(guò)分析爆炸分離沖擊數(shù)據(jù)和小波分析特點(diǎn),提出小波基函數(shù)選擇的準(zhǔn)則熵能比并進(jìn)行數(shù)值驗(yàn)證;優(yōu)化閾值并改進(jìn)閾值函數(shù);...
【文章來(lái)源】:航天動(dòng)力技術(shù)研究院陜西省
【文章頁(yè)數(shù)】:88 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
主要符號(hào)表
1 緒論
1.1 課題研究背景及意義
1.2 爆炸分離沖擊試驗(yàn)發(fā)展
1.2.1 爆炸分離沖擊試驗(yàn)規(guī)范
1.2.2 爆炸分離沖擊試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析方法
1.3 本文研究?jī)?nèi)容
2 試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)
2.1 試驗(yàn)方案分析
2.1.1 保護(hù)性回收平臺(tái)方案
2.1.2 自由落體和分離方案
2.1.3 測(cè)控線纜布線方案
2.2 測(cè)控系統(tǒng)簡(jiǎn)介
2.3 加速度傳感器
2.3.1 壓電式加速度傳感器
2.3.2 傳感器安裝
2.4 本章小結(jié)
3 爆炸分離沖擊試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析
3.1 數(shù)據(jù)有效性判別
3.1.1 速度驗(yàn)證
3.1.2 沖擊響應(yīng)譜
3.1.3 相關(guān)性判定
3.2 實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的判讀
3.2.1 實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)中出現(xiàn)的問(wèn)題
3.2.2 PE型及IEPE型實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)比分析
3.3 IEPE型傳感器實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)修正依據(jù)
3.4 本章小結(jié)
4 數(shù)據(jù)處理方法簡(jiǎn)介
4.1 小波去噪的理論依據(jù)
4.1.1 小波去噪的基本原理與方法
4.1.2 小波閾值去噪原理
4.2 經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解
4.2.1 經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解(EMD)介紹
4.2.2 驗(yàn)?zāi)B(tài)分解的模態(tài)混疊
4.2.3 聚合經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解(EEMD)的原理及分解步驟
4.2.4 均值聚合經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解(CEEMD)的原理和步驟
4.3 本章小結(jié)
5 數(shù)據(jù)修正方案優(yōu)化及數(shù)據(jù)處理
5.1 小波基函數(shù)的選擇標(biāo)準(zhǔn)
5.1.1 能量最大化
5.1.2 信息熵最小化
5.1.3 熵能比
5.2 閾值優(yōu)化
5.3 分解層數(shù)選取方案
5.3.1 小波分解層數(shù)預(yù)判斷
5.3.2 小波分解層數(shù)確定
5.4 新構(gòu)小波閾值函數(shù)
5.5 重構(gòu)信號(hào)的IMF分量選擇
5.5.1 自相關(guān)函數(shù)判別
5.5.2 互相關(guān)函數(shù)判別
5.6 CEEMD結(jié)合小波分析修正方案
5.7 實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)處理
5.7.1 小波分析
5.7.2 經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)及其優(yōu)化算法分解
5.7.3 CEEMD結(jié)合小波分析
5.8 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄1
附錄2
攻讀碩士學(xué)位期間所發(fā)表的論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于EEMD及分形方法的軸承振動(dòng)信號(hào)分析[J]. 李洋,李春,楊陽(yáng). 熱能動(dòng)力工程. 2018(08)
[2]振動(dòng)信號(hào)經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分析和固有頻率檢測(cè)[J]. 沈希忠,孫陳影. 噪聲與振動(dòng)控制. 2018(S2)
[3]基于集合經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解-小波閾值方法的爆破振動(dòng)信號(hào)降噪方法[J]. 費(fèi)鴻祿,劉夢(mèng),曲廣建,高英. 爆炸與沖擊. 2018(01)
[4]爆破振動(dòng)信號(hào)的Hilbert-Huang變換分析與應(yīng)用研究[J]. 曹曉立,高文學(xué),呂洪濤,吳楠,趙浩. 兵工學(xué)報(bào). 2016(S2)
[5]壓電式加速度傳感器振動(dòng)信號(hào)采集系統(tǒng)[J]. 高立慧,趙振剛,張長(zhǎng)勝,李英娜,李川. 傳感器與微系統(tǒng). 2016(10)
[6]一種振動(dòng)信號(hào)的EMD去噪方法及其仿真分析[J]. 李永軍,崔心瀚,李珂. 自動(dòng)化儀表. 2016(09)
[7]沖擊信號(hào)零漂修正的沖擊響應(yīng)譜互相關(guān)系數(shù)分析[J]. 李海廣,潘宏俠,任海鋒. 振動(dòng)與沖擊. 2016(16)
[8]基于CEEMD和排列熵的故障數(shù)據(jù)小波閾值降噪方法[J]. 周濤濤,朱顯明,彭偉才,劉彥. 振動(dòng)與沖擊. 2015(23)
[9]基于自適應(yīng)層數(shù)分解的小波變換濾除沖擊信號(hào)[J]. 王鍇,劉志國(guó),劉剛,易龍濤,陳曼,彭詩(shī)棋. 湖南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(10)
[10]一種改進(jìn)小波閾值函數(shù)的光纖光柵傳感信號(hào)去噪方法[J]. 曹京京,胡遼林,趙瑞. 傳感技術(shù)學(xué)報(bào). 2015(04)
博士論文
[1]局部特征尺度分解方法及其在機(jī)械故障診斷中的應(yīng)用研究[D]. 鄭近德.湖南大學(xué) 2014
[2]基于小波分析的測(cè)量信號(hào)處理技術(shù)研究[D]. 李翔.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009
[3]基于自適應(yīng)提升小波的信號(hào)去噪技術(shù)研究[D]. 孫軼.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2008
碩士論文
[1]基于經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解的通信信號(hào)細(xì)微特征分析[D]. 梁江海.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2013
本文編號(hào):2953119
【文章來(lái)源】:航天動(dòng)力技術(shù)研究院陜西省
【文章頁(yè)數(shù)】:88 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
主要符號(hào)表
1 緒論
1.1 課題研究背景及意義
1.2 爆炸分離沖擊試驗(yàn)發(fā)展
1.2.1 爆炸分離沖擊試驗(yàn)規(guī)范
1.2.2 爆炸分離沖擊試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析方法
1.3 本文研究?jī)?nèi)容
2 試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)
2.1 試驗(yàn)方案分析
2.1.1 保護(hù)性回收平臺(tái)方案
2.1.2 自由落體和分離方案
2.1.3 測(cè)控線纜布線方案
2.2 測(cè)控系統(tǒng)簡(jiǎn)介
2.3 加速度傳感器
2.3.1 壓電式加速度傳感器
2.3.2 傳感器安裝
2.4 本章小結(jié)
3 爆炸分離沖擊試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析
3.1 數(shù)據(jù)有效性判別
3.1.1 速度驗(yàn)證
3.1.2 沖擊響應(yīng)譜
3.1.3 相關(guān)性判定
3.2 實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的判讀
3.2.1 實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)中出現(xiàn)的問(wèn)題
3.2.2 PE型及IEPE型實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)比分析
3.3 IEPE型傳感器實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)修正依據(jù)
3.4 本章小結(jié)
4 數(shù)據(jù)處理方法簡(jiǎn)介
4.1 小波去噪的理論依據(jù)
4.1.1 小波去噪的基本原理與方法
4.1.2 小波閾值去噪原理
4.2 經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解
4.2.1 經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解(EMD)介紹
4.2.2 驗(yàn)?zāi)B(tài)分解的模態(tài)混疊
4.2.3 聚合經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解(EEMD)的原理及分解步驟
4.2.4 均值聚合經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解(CEEMD)的原理和步驟
4.3 本章小結(jié)
5 數(shù)據(jù)修正方案優(yōu)化及數(shù)據(jù)處理
5.1 小波基函數(shù)的選擇標(biāo)準(zhǔn)
5.1.1 能量最大化
5.1.2 信息熵最小化
5.1.3 熵能比
5.2 閾值優(yōu)化
5.3 分解層數(shù)選取方案
5.3.1 小波分解層數(shù)預(yù)判斷
5.3.2 小波分解層數(shù)確定
5.4 新構(gòu)小波閾值函數(shù)
5.5 重構(gòu)信號(hào)的IMF分量選擇
5.5.1 自相關(guān)函數(shù)判別
5.5.2 互相關(guān)函數(shù)判別
5.6 CEEMD結(jié)合小波分析修正方案
5.7 實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)處理
5.7.1 小波分析
5.7.2 經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)及其優(yōu)化算法分解
5.7.3 CEEMD結(jié)合小波分析
5.8 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄1
附錄2
攻讀碩士學(xué)位期間所發(fā)表的論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于EEMD及分形方法的軸承振動(dòng)信號(hào)分析[J]. 李洋,李春,楊陽(yáng). 熱能動(dòng)力工程. 2018(08)
[2]振動(dòng)信號(hào)經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分析和固有頻率檢測(cè)[J]. 沈希忠,孫陳影. 噪聲與振動(dòng)控制. 2018(S2)
[3]基于集合經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解-小波閾值方法的爆破振動(dòng)信號(hào)降噪方法[J]. 費(fèi)鴻祿,劉夢(mèng),曲廣建,高英. 爆炸與沖擊. 2018(01)
[4]爆破振動(dòng)信號(hào)的Hilbert-Huang變換分析與應(yīng)用研究[J]. 曹曉立,高文學(xué),呂洪濤,吳楠,趙浩. 兵工學(xué)報(bào). 2016(S2)
[5]壓電式加速度傳感器振動(dòng)信號(hào)采集系統(tǒng)[J]. 高立慧,趙振剛,張長(zhǎng)勝,李英娜,李川. 傳感器與微系統(tǒng). 2016(10)
[6]一種振動(dòng)信號(hào)的EMD去噪方法及其仿真分析[J]. 李永軍,崔心瀚,李珂. 自動(dòng)化儀表. 2016(09)
[7]沖擊信號(hào)零漂修正的沖擊響應(yīng)譜互相關(guān)系數(shù)分析[J]. 李海廣,潘宏俠,任海鋒. 振動(dòng)與沖擊. 2016(16)
[8]基于CEEMD和排列熵的故障數(shù)據(jù)小波閾值降噪方法[J]. 周濤濤,朱顯明,彭偉才,劉彥. 振動(dòng)與沖擊. 2015(23)
[9]基于自適應(yīng)層數(shù)分解的小波變換濾除沖擊信號(hào)[J]. 王鍇,劉志國(guó),劉剛,易龍濤,陳曼,彭詩(shī)棋. 湖南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(10)
[10]一種改進(jìn)小波閾值函數(shù)的光纖光柵傳感信號(hào)去噪方法[J]. 曹京京,胡遼林,趙瑞. 傳感技術(shù)學(xué)報(bào). 2015(04)
博士論文
[1]局部特征尺度分解方法及其在機(jī)械故障診斷中的應(yīng)用研究[D]. 鄭近德.湖南大學(xué) 2014
[2]基于小波分析的測(cè)量信號(hào)處理技術(shù)研究[D]. 李翔.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009
[3]基于自適應(yīng)提升小波的信號(hào)去噪技術(shù)研究[D]. 孫軼.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2008
碩士論文
[1]基于經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解的通信信號(hào)細(xì)微特征分析[D]. 梁江海.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2013
本文編號(hào):2953119
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