《大型实验周matlab处理与分析》由会员分享，可在线阅读，更多相关《大型实验周matlab处理与分析（19页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、实验一 柴油机状态监测与故障诊断综合实验本实验以低速第一通道为例进行分析。绘制时域波形及频域波形的程序如下：clcFs=24000m=load(C:UsersAdministrator.LBDZ-20130910XVDesktopdaxingshiyanzhou柴油机故障诊断实验故障状态 低速1119189_Waveform.TXT)for i=2:11figure(i):plot(m(1:1024,i);title(通道,int2str(i-1)A=mean(m(:,i);m(:,i)=m(:,i)-A;endfor i=2:11y(:,i)=psd(m(:,i);figure(i+10);
2、plot(y(:,i)title(通道,int2str(i-1)end图像如下：正常时域：故障频域：正常频域：故障频域：求时频域特征值程序：clf;fs=24000;N=1024;lm=1024;%采样频率和数据点数n=0:N-1;t=n/fs;%时间序列z=fft(y);%对信号进行快速 Fourier 变换mag=abs(z);%求得 Fourier 变换后的振幅f=n*fs/N;%频率序列 A=mean(x)%均值B=sum(x-A).2)/lm%方差y=x-A;C=sqrt(sum(y.2)/lm)%均方根D=sum(y.4)/lm%峭度E=sum(abs(y)/lm;%均对均值F=C
3、/E%波形指标G=max(y);%最大值H=min(y);%最小值I=G-H%峰值G=D/(C4)%峭度指标K=sum(f*mag)/sum(mag)%频谱重心运行结果：正常时频域特征值如下：A =-0.8026B =140.5535C =11.8555D =5.4590e+05故障时频域特征值如下：A =-0.5562B =32.4501C =5.6965D =2.5621e+04F =1.6648I =94.6457G =24.3311K =1.1954e+04F =2.0430I =200.4649G =27.6329K =1.1969e+04实验二 传动系统状态监测与故障诊断综合实验此
4、次实验以电机频率 18HZ 第五通道为例。绘制时域波形及频域波形的程序：clcFs=24000m=load(C:UsersAdministrator.LBDZ-20130910XVDesktopdaxingshiyanzhou柴油机故障诊断实验故障状态 低速1119189_Waveform.TXT)for i=2:11figure(i):plot(m(1:1024,i);title(通道,int2str(i-1)A=mean(m(:,i);m(:,i)=m(:,i)-A;endfor i=2:11y(:,i)=psd(m(:,i);figure(i+10);plot(y(:,i)title(通
5、道,int2str(i-1)end图像如下：正常时域： 正常频域：故障频域：故障频域：求时频域特征值程序如下：clf;fs=24000;N=1024;lm=1024;%采样频率和数据点数n=0:N-1;t=n/fs;%时间序列z=fft(y);%对信号进行快速 Fourier 变换mag=abs(z);%求得 Fourier 变换后的振幅f=n*fs/N;%频率序列 A=mean(x)%均值B=sum(x-A).2)/lm%方差y=x-A;C=sqrt(sum(y.2)/lm)%均方根D=sum(y.4)/lm%峭度E=sum(abs(y)/lm;%均对均值F=C/E%波形指标G=max(y)
6、;%最大值H=min(y);%最小值I=G-H%峰值G=D/(C4)%峭度指标K=sum(f*mag)/sum(mag)%频谱重心运行结果：正常：A =0.0198B =0.4638C =0.6810D =故障：A =-0.0372B =1.6258C =1.2751D =9.2125F =1.2909I =8.7846G =3.4853K =1.1986e+04 0.7675F =1.2770I =5.2093G =3.5681K =1.1986e+04实验三 金属箔式应变片电桥性能及应用实验单臂电桥：MATLAB 程序如下：W=20 40 60 80 100 120 140 160 180
7、 200U=3.3 6.5 9.9 13.1 16.4 19.7 23.0 26.2 29.5 32.8p=polyfit(W,U,1)%进行曲线拟合U1=polyval(p,W);plot(W,U,*,W,U1,r)%作出数据点和拟合曲线的图形title(单臂电桥电压（mv）与质量（g ）的关系)e=U1-U;e1=abs(e);e2=max(e1)f=e2/32.8运行结果：p =0.1639 0.0067e2 =0.0642图像如下：同理半桥电路：运行结果：p =0.4084 0.0267f =0.0012图像如下：全桥电路运行结果：p =0.4135 -1.4133f =0.2137则
8、灵敏度为 0.4135，非线性误差为 21.37%。图像如下：实验四 差动变压器性能实验及振动测试实验表 2-1MATLAB 程序：（这里为方便运算用 y 代替 V，用 x 代替 X）y=2.52 2.36 2.15 1.95 1.71 1.48 1.23 0.98 0.72 0.46 0.2 0.4 0.62 0.88 1.12 1.38 1.60 1.85 2.03 2.24x=5.0 5.5 6 6.5 7 7.5 8 8.5 9 9.5 10.0 10.5 11.0 11.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.5p1=polyfit(x(1:10),y(1:10)
9、,1);%分段拟合p2=polyfit(x(11:end),y(11:end),1);Y1=vpa(poly2sym(p1,x),6)Y2=vpa(poly2sym(p2,x),6)x1=min(x(1:11):0.1:max(x(1:11);x2=min(x(11:end):0.1:max(x(11:end);y1=polyval(p1,x1);y2=polyval(p2,x2); plot(x,y,*,x1,y1,x2,y2) 运行结果：Y1 =4.91824 - 0.463758*xY2 =0.464727*x - 4.46091图像如下：下面计算灵敏度和非线性误差：量程为 1mm 时：
10、输入 MATLAB 程序：y=0.2 0.4 0.62x=10.0 10.5 11.0p=polyfit(x,y,1)y1=polyval(p,x);e=y1-y;e1=abs(e);e2=max(e1);f=e2/0.62运行结果：p =0.4200 -4.0033f =0.0108则灵敏度为 0.4200，非线性误差为 1.08%。同理量程为-1mm 时程序：y=0.72 0.46 0.2x=9 9.5 10.0p=polyfit(x,y,1)y1=polyval(p,x);e=y1-y;e1=abs(e);e2=max(e1);f=e2/0.72运行结果：p =-0.5200 5.400
11、0f =1.4649e-15量程为 3mm 时程序：y=0.2 0.4 0.62 0.88 1.12 1.38 1.60x=10.0 10.5 11.0 11.5 12.0 12.5 13.0p=polyfit(x,y,1)y1=polyval(p,x);e=y1-y;e1=abs(e);e2=max(e1);f=e2/1.38运行结果：p =0.4757 -4.5850f =0.0202量程为-3mm 时程序：y=1.71 1.48 1.23 0.98 0.72 0.46 0.2x=7 7.5 8 8.5 9 9.5 10.0p=polyfit(x,y,1)y1=polyval(p,x);e
12、=y1-y;e1=abs(e);e2=max(e1);f=e2/1.71运行结果：p =-0.5057 5.2671f =0.0100实验五 电涡流传感器的位移特性及应用实验表 3-1MATLAB 程序：X=2.5 3.5 4.5 5.5 6.5 7.5 8.5 9.5 10.5 11.5U=0.06 0.62 0.98 1.18 1.29 1.35 1.38 1.40 1.42 1.43title(U-X 曲线 )plot(X,U,*)点击工具基本拟合保形插值，得 U-X 曲线如下：计算量程为 1mm、3mm 及 5mm 时灵敏度和线性度同实验四对线性度灵敏度的求法。量程为 1mm 时运行结
13、果：p =0.5600 -0.3240f =1.1639e-15量程为 5mm 时运行结果：p =0.2474 -0.1320f =0.1739表 3-2量程 3mm 时运行结果：p =0.3680 -1.2240f =0.0912表 3-3量程 1mm 时运行结果：p =0.5700 -0.4240f =1.748e-16量程 3mm 时运行结果：p =0.3590 -0.1220f =0.1070表 3-6量程为 3mm 时运行结果：p =0.3720 -0.2830f =0.0814量程 1mm 时运行结果：p =0.5900 -2.2200f =1.5209e-16用 MATLAB 可
14、作出振动频率和输出峰值曲线如下：表 3-7用 MATLAB 可作出 V-n 曲线如下：实验六 温度控制与测温传感器温度特性测试实验表 4-1MATLAB 程序：T=50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 105 110;U=0.7 4.5 8.4 12.9 17.3 21.9 26.6 31.3 36.0 40.5 45.0 49.5 54.1;p=polyfit(T,U,1)U1=polyval(p,T);plot(T,U,*,T,U1,R)title(Uo2-T 曲线)e=U1-U;e1=abs(e);e2=max(e1);f=e2/54.1运行结果：f =0.
15、0177图像如右图 4-1 所示。表 4-2MATLAB 程序：T=50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 105 110 115 120;U=18.7 21.4 23.9 26.3 28.6 30.9 33.3 35.5 37.8 40 42.4 44.8 47.1 49.4 51.4;p=polyfit(T,U,1)U1=polyval(p,T);plot(T,U,*,T,U1,R)title(Uo2-T 曲线)e=U1-U;e1=abs(e);e2=max(e1);f=e2/51.4运行结果：f =0.0089图像如右图 4-2 所示。实验七 扩散硅压阻式压力传感器的压力测试实验实验原理同上：表 5-1运行结果：k =1.0e+03 *图 6-1 表 4-1 曲线图 6-2 表 4-2 曲线 2.5070 0.0160f =0.0330图像如图 7-1 所示。表 5-2运行结果：k =1.0e+03 *-2.8173 0.2483f =0.2227图像如图 7-2。表 5-3运行结果：k =1.0e+03 *图 7-1 表 5-1 曲线图 7-2 表 5-2 曲线 1.8937
