АННОТАЦИЯ 2
Введение 6
АНАЛИЗ ТЕХНИЧЕСКОГО ЗАДАНИЯ 8
I. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 10
1. НАЗНАЧЕНИЕ ВИБРОИСПЫТАНИЙ 10
2. ВИБРОИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ДАТЧИКИ 11
3. ВИДЫ ВОЗДЕЙСТВИЯ ПРИ ВИБРОИСПЫТАНИЯХ 13
3.1. Г армоническая вибрация на фиксированных частотах, гармоническая
вибрация переменной частоты 13
3.2. Полигармоническая вибрация 14
3.3. Широкополосная случайная вибрация 14
3.4. Узкополосная случайная вибрация с переменной средней частотой
спектра 15
3.5. Реальная вибрация 15
4. СТРУКТУРА И ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ СИСТЕМЫ РЕГИСТРАЦИИ И
ОБРАБОТКИ ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ ИНФОРМАЦИИ 16
5. КЛАССИФИКАЦИЯ СИГНАЛОВ 18
6. УСТРОЙСТВА ЦИФРОВОЙ ОБРАБОТКИ СИГНАЛОВ 20
6.1. Линейные аналоговые фильтры 20
6.2. Линейные дискретные фильтры 20
6.2.1. Нерекурсивный фильтр 21
6.2.2. Рекурсивный фильтр 21
7. КЛАССИФИКАЦИЯ ФИЛЬТРОВ ПО ЧАСТОТНЫМ
ХАРАКТЕРИСТИКАМ 22
8. СПЕКТРАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ 24
9. ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ФУРЬЕ 25
10. СПЕКТРАЛЬНАЯ ПЛОТНОСТЬ МОЩНОСТИ 27
11. ПОВОРОТ ОСЕЙ КООРДИНАТ 28
II. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 33
1. ПАКЕТ RITM 33
2. ПАКЕТ MATLAB 35
3. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ ПО РАЗРАБОТКЕ ГРАФИЧЕСКОГО
ИНТЕРФЕЙСА В MATLAB 36
ФОРМАТ ДАННЫХ «.RMF»
ЗАГРУЗКА ДАННЫХ В RITM
ЗАГРУЗКА ДАННЫХ В MATLAB
ОПИСАНИЕ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ
Краткое описание
Уровень подготовки пользователей
Системное требование
Инсталляция
Основные возможности программы
Описание блок-схемы программного обеспечения
Описание блока «Ввод данных»
Описание блока «Обработка полученных данных»
Описание блока «Визуализация результатов, вывод данных»
РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ..
ПРОВЕРКА ЗАГРУЖЕННЫХ ПАРАМЕТРОВ
Заключение
Библиографический список
ПРИЛОЖЕНИЕ А
ПРИЛОЖЕНИЕ Б
Продолжение ПРИЛОЖЕНИЯ Б
ПРИЛОЖЕНИЕ В
Продолжение ПРИЛОЖЕНИЯ В
ПРИЛОЖЕНИЕ Г
Продолжение ПРИЛОЖЕНИЯ Г Продолжение ПРИЛОЖЕНИЯ Г Продолжение ПРИЛОЖЕНИЯ Г Продолжение ПРИЛОЖЕНИЯ Г Продолжение ПРИЛОЖЕНИЯ Г Продолжение ПРИЛОЖЕНИЯ Г
Продолжение ПРИЛОЖЕНИЯ Г Продолжение ПРИЛОЖЕНИЯ Г
В эксплуатационных условиях все приборы, такие как летательные аппараты, элементы автоматики и много другое испытывают различные виды воздействий, в том числе механические вибрации. В целях определения предельных вибрационных нагрузок объект проходит проверку выброиспытаниями.
Испытаниям на вибропрочность подвергают как законченные изделия, так и отдельные элементы.
В ходе проведения вибрационных и динамических испытаний необходимо проводить регистрацию и обработку измерительной информации, разработку и внедрение необходимых алгоритмов оценки нагрузки на испытуемый объект.
Объектом выпускной квалификационной работы является программное обеспечение для визуализации результатов испытаний.
Предметом исследования являются зарегистрированные данные.
Цель выпускной квалификационной работы состоит в автоматизации процесса обработки сигналов, а также создание простого и удобного графического интерфейса пользователя программного обеспечения обработки.
Для реализации поставленной задачи необходимо рассмотреть соответствующий перечень вопросов:
1. Основные принципы проведения виброиспытаний;
2. Структуру и принцип действия систем регистрации и обработки измерительной информации;
3. Методы спектрального анализа сигналов;
4. Методы цифровой фильтрации сигналов;
5. Выполнить разработку алгоритмов обработки сигналов;
6. Реализовать программный код в математическом пакете MATLAB;
7. Провести практическую проверку алгоритмов на тестовых наборах данных.
Требования к разрабатываемому программному обеспечению (ПО) и его функциям:
1. Исходный код ПО должен быть разработан для работы в математическом пакете MATLAB (2019);
2. ПО должно осуществлять прием исходных данных в формате «Data - Passport»;
3. ПО должно осуществлять вывод результирующей информации в виде графика движения точки в трехмерной системе координат в зависимости от времени, а также графиков проекций движения точки на координатные плоскости и графики спектральной плотности мощности зарегистрированных сигналов;
4. ПО должно обеспечивать отображение сведений об объекте, наименовании испытаний и дате их проведения;
5. Осуществлять обработку в заданном временном интервале;
6. Предоставлять возможность выбора фильтрации и способа задания других необходимых параметров обработки сигнала;
7. Предоставлять возможность выбора способа построения спектральной плотности мощности и задания необходимых параметров визуализации данных;
8. Предоставлять возможность оператору сохранять полученные результаты обработки в графическом формате «.JPG».
В ходе выполнения квалификационной работы были выполнены все поставленные цели и задачи, такие как автоматизация процесса обработки сигналов с помощью созданного программного обесечения MATLAB (2019). Созданное программное обеспечение имеет простой и удобный графический интерфейс пользователя, выполняет следующие требования технического задания, такие как:
1. ПО осуществляет прием исходных данных в формате «Data - Pass¬port»;
2. ПО осуществляет вывод результирующей информации в виде графика движения точки в трехмерной системе координат в зависимости от времени, а также графиков проекций движения точки на координатные плоскости и графики спектральной плотности мощности зарегистрированных сигналов;
3. ПО обеспечивает отображение сведений об объекте, наименовании испытаний и дате их проведения;
4. Осуществляет обработку в заданном временном интервале;
5. Предоставляет возможность выбора фильтрации и способа задания других необходимых параметров обработки сигнала;
6. Предоставляет возможность выбора способа построения СПМ и задания необходимых параметров визуализации данных;
7. Предоставляет возможность оператору сохранять полученные
результаты обработки в графическом формате «.JPG».
Также были изучен перечень вопросов:
1. Основные принципы проведения виброиспытаний;
2. Структура и принцип действия систем регистрации и обработки измерительной информации;
3. Методы спектрального анализа сигналов;
4. Методы цифровой фильтрации сигналов.
В ходе выполнения выпускной квалификационной работы были разработаны алгоритмы обработки сигналов, а также проведены практические проверки алгоритмов на тестовых наборах данных.
