爆炸分離沖擊數(shù)據(jù)的分析與方法研究
發(fā)布時間:2021-01-02 15:03
爆炸分離試驗是航天系統(tǒng)地面試驗中必不可少的一項試驗內(nèi)容,試驗中測得的沖擊加速度數(shù)據(jù)存在基線不回零等現(xiàn)象,進而導(dǎo)致數(shù)據(jù)信息缺乏可靠性。為了分析傳感器選型對爆炸分離試驗實測數(shù)據(jù)的影響以及對基線不回零數(shù)據(jù)的修正,本文做了以下工作。根據(jù)爆炸分離試驗的要求及目的,提出爆炸分離試驗方案,詳細(xì)說明了試驗中保護性回收平臺、自由落體和分離過程、線纜布線方案及測控系統(tǒng)參數(shù)。保證試驗方案的可行性及可靠性。為驗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中測量數(shù)據(jù)的可靠性,分析兩種傳感器的特點及優(yōu)缺性,并進行了三次爆炸分離試驗,在同一測點同時安裝兩種類型傳感器,分析對比兩種傳感器的輸出信號。采用國家軍用標(biāo)準(zhǔn)的前提下,針對爆炸分離試驗數(shù)據(jù)判讀提出量化準(zhǔn)則,更直觀的用于信號判讀。針對實測數(shù)據(jù)存在基線不回零的問題,采用數(shù)據(jù)處理方案進行信號修正和部分信號提取。小波分析和經(jīng)驗?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題。通過分析爆炸分離沖擊數(shù)據(jù)和小波分析特點,提出小波基函數(shù)選擇的準(zhǔn)則熵能比并進行數(shù)值驗證;優(yōu)化閾值并改進閾值函數(shù);...
【文章來源】:航天動力技術(shù)研究院陜西省
【文章頁數(shù)】:88 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
主要符號表
1 緒論
1.1 課題研究背景及意義
1.2 爆炸分離沖擊試驗發(fā)展
1.2.1 爆炸分離沖擊試驗規(guī)范
1.2.2 爆炸分離沖擊試驗數(shù)據(jù)分析方法
1.3 本文研究內(nèi)容
2 試驗方案設(shè)計
2.1 試驗方案分析
2.1.1 保護性回收平臺方案
2.1.2 自由落體和分離方案
2.1.3 測控線纜布線方案
2.2 測控系統(tǒng)簡介
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 爆炸分離沖擊試驗數(shù)據(jù)分析
3.1 數(shù)據(jù)有效性判別
3.1.1 速度驗證
3.1.2 沖擊響應(yīng)譜
3.1.3 相關(guān)性判定
3.2 實測數(shù)據(jù)的判讀
3.2.1 實測數(shù)據(jù)中出現(xiàn)的問題
3.2.2 PE型及IEPE型實測數(shù)據(jù)對比分析
3.3 IEPE型傳感器實測數(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?zāi)B(tài)分解
4.2.1 經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解(EMD)介紹
4.2.2 驗?zāi)B(tài)分解的模態(tài)混疊
4.2.3 聚合經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解(EEMD)的原理及分解步驟
4.2.4 均值聚合經(jīng)驗?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 實測數(shù)據(jù)處理
5.7.1 小波分析
5.7.2 經(jīng)驗?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
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】:
期刊論文
[1]基于EEMD及分形方法的軸承振動信號分析[J]. 李洋,李春,楊陽. 熱能動力工程. 2018(08)
[2]振動信號經(jīng)驗?zāi)B(tài)分析和固有頻率檢測[J]. 沈希忠,孫陳影. 噪聲與振動控制. 2018(S2)
[3]基于集合經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解-小波閾值方法的爆破振動信號降噪方法[J]. 費鴻祿,劉夢,曲廣建,高英. 爆炸與沖擊. 2018(01)
[4]爆破振動信號的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. 2016(S2)
[5]壓電式加速度傳感器振動信號采集系統(tǒng)[J]. 高立慧,趙振剛,張長勝,李英娜,李川. 傳感器與微系統(tǒng). 2016(10)
[6]一種振動信號的EMD去噪方法及其仿真分析[J]. 李永軍,崔心瀚,李珂. 自動化儀表. 2016(09)
[7]沖擊信號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[J]. 王鍇,劉志國,劉剛,易龍濤,陳曼,彭詩棋. 湖南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2015(10)
[10]一種改進小波閾值函數(shù)的光纖光柵傳感信號去噪方法[J]. 曹京京,胡遼林,趙瑞. 傳感技術(shù)學(xué)報. 2015(04)
博士論文
[1]局部特征尺度分解方法及其在機械故障診斷中的應(yīng)用研究[D]. 鄭近德.湖南大學(xué) 2014
[2]基于小波分析的測量信號處理技術(shù)研究[D]. 李翔.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009
[3]基于自適應(yīng)提升小波的信號去噪技術(shù)研究[D]. 孫軼.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2008
碩士論文
[1]基于經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解的通信信號細(xì)微特征分析[D]. 梁江海.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2013
本文編號:2953119
【文章來源】:航天動力技術(shù)研究院陜西省
【文章頁數(shù)】:88 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
主要符號表
1 緒論
1.1 課題研究背景及意義
1.2 爆炸分離沖擊試驗發(fā)展
1.2.1 爆炸分離沖擊試驗規(guī)范
1.2.2 爆炸分離沖擊試驗數(shù)據(jù)分析方法
1.3 本文研究內(nèi)容
2 試驗方案設(shè)計
2.1 試驗方案分析
2.1.1 保護性回收平臺方案
2.1.2 自由落體和分離方案
2.1.3 測控線纜布線方案
2.2 測控系統(tǒng)簡介
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 爆炸分離沖擊試驗數(shù)據(jù)分析
3.1 數(shù)據(jù)有效性判別
3.1.1 速度驗證
3.1.2 沖擊響應(yīng)譜
3.1.3 相關(guān)性判定
3.2 實測數(shù)據(jù)的判讀
3.2.1 實測數(shù)據(jù)中出現(xiàn)的問題
3.2.2 PE型及IEPE型實測數(shù)據(jù)對比分析
3.3 IEPE型傳感器實測數(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?zāi)B(tài)分解
4.2.1 經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解(EMD)介紹
4.2.2 驗?zāi)B(tài)分解的模態(tài)混疊
4.2.3 聚合經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解(EEMD)的原理及分解步驟
4.2.4 均值聚合經(jīng)驗?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 實測數(shù)據(jù)處理
5.7.1 小波分析
5.7.2 經(jīng)驗?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
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】:
期刊論文
[1]基于EEMD及分形方法的軸承振動信號分析[J]. 李洋,李春,楊陽. 熱能動力工程. 2018(08)
[2]振動信號經(jīng)驗?zāi)B(tài)分析和固有頻率檢測[J]. 沈希忠,孫陳影. 噪聲與振動控制. 2018(S2)
[3]基于集合經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解-小波閾值方法的爆破振動信號降噪方法[J]. 費鴻祿,劉夢,曲廣建,高英. 爆炸與沖擊. 2018(01)
[4]爆破振動信號的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. 2016(S2)
[5]壓電式加速度傳感器振動信號采集系統(tǒng)[J]. 高立慧,趙振剛,張長勝,李英娜,李川. 傳感器與微系統(tǒng). 2016(10)
[6]一種振動信號的EMD去噪方法及其仿真分析[J]. 李永軍,崔心瀚,李珂. 自動化儀表. 2016(09)
[7]沖擊信號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[J]. 王鍇,劉志國,劉剛,易龍濤,陳曼,彭詩棋. 湖南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2015(10)
[10]一種改進小波閾值函數(shù)的光纖光柵傳感信號去噪方法[J]. 曹京京,胡遼林,趙瑞. 傳感技術(shù)學(xué)報. 2015(04)
博士論文
[1]局部特征尺度分解方法及其在機械故障診斷中的應(yīng)用研究[D]. 鄭近德.湖南大學(xué) 2014
[2]基于小波分析的測量信號處理技術(shù)研究[D]. 李翔.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009
[3]基于自適應(yīng)提升小波的信號去噪技術(shù)研究[D]. 孫軼.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2008
碩士論文
[1]基于經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解的通信信號細(xì)微特征分析[D]. 梁江海.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2013
本文編號:2953119
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