数据处理

本节概略地介绍机械振动的数据处理问题

数据处理方法

振动信号按其特征可分为两大类，一类是确定性振动，它可以用一个确定性的时间函数来描述。另一类是随机振动信号，它只能用数理统计的方法去描述。确定性振动又可分为周期性振动和非周期性振动。对于周期性振动，可从振动时间历程中得到一些有用信息，如峰值(振幅)、基本周期等，为了知道周期振动中所包含的各个频率分量的大小，只需做频谱分析就可以了；对于非周期振动中的准周期振动也只需做频谱分析，对瞬态振动处理，则常用冲击响应谱分析

对于统计特性不随时间变化的平稳随机振动，在幅值域上，可以进行均值分析、均方根值分析、概率分布分析等；在时域上可进行相关分析；在频域上可进行谱密度分析、频响函数分析和相干分析。对于非平稳随机振动，目前虽有很多方法，但尚无一个很完善的分析方法

数字处理系统

数据处理可分为模拟数据分析和数字数据分析两大类。20世纪70年代之前振动分析设备以模拟式分析仪为主。由于电子技术和计算技术的迅速发展，各种数字分析仪相继问世，特别是快速傅里叶变换(FFT)分析技术得到应用后，目前数字分析仪已成为振动数据处理设备的发展方向。数值分析系统如下图所示

数字分析系统框图

数字分析仪有以下特点

1)运算功能多，数字分析仪一般都具有十几种或几十种功能，随机振动时域、频域、幅值域的各种参数都可以经数字分析仪处理得到；

2)运算速度快，实时能力强，可用于高速振动的在线监测和控制系统中；

3)分辨能力和分析精度高，特别是细化快速傅里叶变换的出现，在不扩大计算机容量条件下，大大提高所感兴趣频段的频率分辨力；

4)操作简单，显示直观，复制与储存、扩展与再处理等均方便，每一种功能运算只要一次或几次按键就可以完成，运算要求和程序调配，可以实现人机对话；

5)分析仪一般均留有接口，为扩大和开发新的功能以及进行数字通信提供条件