振动信号预处理方法-平滑处理MATLAB实现
本 科 生 毕 业 论 文 振动信号预处理方法-平滑处理MATLAB实现 作者姓名 学 院： 机电工程学院 专 业： 班 级： 学 号： 指导教师： 职称(或学位): 2016年5 月1 原创性声明 我郑重声明，提交的论文(设计)是在导师的指导下独立研究的结果。除文章中注明的内容外，本论文（设计）不包括任何其他个人或集体发表或撰写的作品。对本论文(设计)研究做出重要贡献的个人和集体，已在本文中明确规定。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 学生签名： 年 月 日 指导声明 本人指导的 学生毕业论文(设计)题目大小、难度适当，符合学生专业培养目标的要求。在指导过程中，我通过在线文献搜索和文献比较检查了毕业论文（设计）的内容，没有发现剽窃。 教师签名： 年 月 日 目 录 1 绪论1 2 振动信号预处理算法分析1 2.1 算术平均值法2 2.2 加权平均值法2 2.3 中值法3 2.4 平均滑动法3 2.5 五点三次平滑法4 2.6 模糊控制算法5 3 基于MATLAB振动信号平稳处理6 3.1 MATLAB简介6 3.2 算例6 3.3 计算代码6 3.4 算法机理7 4 结果分析7 5 总结9 致谢：10 参考文献：10 振动信号预处理方法-平滑处理MATLAB实现 作者姓名(宋体4号，居中) (机电工程学院 指导教师：XXX)(楷体五号，居中) 摘要：在振动信号测试过程中，由于外部干扰，测量信号不光滑，质量差，后续分析难以进行。可以看出，振动信号预处理是必要的步骤。本文详细分析了振动信号预处理算法，讨论了几种平滑处理算法，以五点三次平滑法和平均滑动值法为例，讨论了平滑处理过程。本文详细分析了振动信号预处理算法，讨论了几种平滑处理算法，以五点三次平滑法和平均滑动值法为例，讨论了平滑处理过程。结果表明，五点滑动平均法和五点三次平滑法简单明了，计算量小，预处理效果好，提高振动信号质量。借助这两种算法，都是有效的预处理方法MATLAB软件平台简单，实用价值强。 关键词:振动信号；平均值；MATLAB Vibration signal preprocessing s - smoothing processing by MATLAB Name of author College of Mechanical and Electrical Engineering, Advisor: XXX Abstract: When the vibration signal is tested, the measurement signal is not smooth and low quality because of outside interference. If the situation is serious, it is difficult to carry out subsequent analysis, so vibration signal preprocessing step is necessary.This paper will dicuss the vibration signal preprocessing algorithm by the smoothing algorithms and five cubic smoothing the sliding average . The result show that the two algorithms of five-point moving average and three fiver-point smoothing are both simple ,achieve good pretreatment effect with small amout of computation, imrove the quality of vibration signal. Both algorithms are effective pretreatment s by using MATLAB software plat, which has a label practical value. Keywords: Vibration signal; smoothing; mean; MATLAB 1 绪论 振动是自然界中常见的现象，从地震、海啸等宏观振动到粒子热运动、布朗运动等微观运动。对于两个固有频率相同的物体，当一个物体振动时，另一个物体会产生相同的频率振动。这种现象是共振，它给人类的生产和生活带来了好处和危害。对于两个固有频率相同的物体，当一个物体振动时，另一个物体会产生相同的频率振动。这种现象是共振，它给人类的生产和生活带来了好处和危害。如何合理利用有益振动，克服有害振动，是人们普遍关注的问题。振动试验是更好地掌握振动规律的必要环节。 但在振动测试过程中，往往会出现各种干扰，导致测试系统获得的数据不准确，偏离真实值。因此，振动信号测试完成后，应预处理收集到的数据，提高数据的真实性和可用性，分析振动信号的随机性，确定具体的处理方法。在仪器分析过程中，为了掌握信号参数，提高信噪比，往往需要一系列操作，如曲线平滑、信号求导等。在实际的振动信号测试过程中，小波动往往是由随机误差引起的，而大波动通常有有用的信息。因此，平滑技术具有重要意义。早期分析仪器的平滑技术大多是基于最小二乘多项式的平滑。 通常数据采集器采样获得的振动信号大多有多种噪声，除50Hz除了工作频率和倍频范围外，还包含不规则的随机干扰信号。这种干扰信号的频带宽和大量的高频成分使最终振动曲线出现大量毛刺。为了提高振动曲线的平滑度，平滑处理是最有效的方法之一。本文将分析振动信号的预处理方法，并详细讨论平均法和五点三次平滑法的应用。 2 振动信号预处理算法分析 数字滤波器在离散系统中适用性强，可加工输入信号的波形和频率，广泛应用于目前的振动信号预处理。信号预处理方法主要包括消除多项趋势项和平滑处理两部分。前者将多项式趋势项消除以后，可以将偏离基线的信号过滤掉，进而得到正确性更高的信号；后者则是将信号里的噪声除去，进而提升振动曲线光滑度。图2-1和2-2分别是原始振动信号