隨機(jī)測試

在隨機(jī)振動(dòng)測試中，由一寬帶隨機(jī)信號驅(qū)動(dòng)振動(dòng)臺，通過回路信號調(diào)整該驅(qū)動(dòng)信號，以產(chǎn)生一個(gè)與測試目標(biāo)譜相符合的響應(yīng)。這種控制算法可以計(jì)算輸出驅(qū)動(dòng)和輸入控制通道之間的逆?zhèn)鬟f函數(shù)，是放大器、振動(dòng)臺和動(dòng)圈之間的綜合結(jié)果。產(chǎn)品的逆?zhèn)鬟f函數(shù)和響應(yīng)譜可以產(chǎn)生一個(gè)輸出驅(qū)動(dòng)譜，然后相位隨機(jī)發(fā)生器和逆FFT產(chǎn)生一個(gè)隨機(jī)來驅(qū)動(dòng)輸出時(shí)間流。

隨機(jī)控制過程

隨機(jī)激勵(lì)常常被用來模擬真實(shí)世界的振動(dòng)。隨機(jī)振動(dòng)控制系統(tǒng)的目的是產(chǎn)生一個(gè)真正的隨機(jī)驅(qū)動(dòng)信號， 當(dāng)經(jīng)由放大器/振蕩器施加到設(shè)備，將所得振動(dòng)器輸出頻譜信號匹配用戶的測試目標(biāo)譜。此參考譜在（加速度）²每赫茲的單位頻域中定義的。這個(gè)信號將被施加到試件上以驗(yàn)證該設(shè)備的在其服務(wù)的環(huán)境中發(fā)揮作用的能力。

如果被控制的一系列的組件（即，放大器，振蕩器和測試結(jié)構(gòu)）被假定為一個(gè)集成的線性系統(tǒng)，那么它可以通過在頻域中一個(gè)系統(tǒng)傳遞函數(shù)H(f)進(jìn)行說明。該控制和驅(qū)動(dòng)信號的頻率譜，Y（f）和X（f）中，可以通過H(f)聯(lián)系在一起：

Y(f) = H(f) X(f)

或

X(f) = H(f) -1 Y(f)

H(f)-1稱為逆?zhèn)鬟f函數(shù)

如果平坦頻譜驅(qū)動(dòng)信號激勵(lì)一個(gè)搖床/測試條系統(tǒng)，得到的加速度響應(yīng)譜不會(huì)是平坦的。電樞共振和試件的動(dòng)力學(xué)上的反應(yīng)使得所得到的頻譜有峰（共振）和谷（振）。

將的譜應(yīng)用到試件上，驅(qū)動(dòng)器的頻譜必須被改變以校正所述搖床/負(fù)載組合的動(dòng)態(tài)。這個(gè)過程一般稱為“均衡”。逆?zhèn)鬟f函數(shù)被連續(xù)計(jì)算測試過程中監(jiān)測到的任何變化。進(jìn)行實(shí)時(shí)更正。

得到所需的光譜R(f)(參考光譜或者目標(biāo)譜),驅(qū)動(dòng)所需的值可以計(jì)算為:

X(f) = H(f) ^-1 R(f)

X(f)所需的驅(qū)動(dòng)信號的頻譜。

一旦驅(qū)動(dòng)器X光譜(f)是已知的,有幾種方法可以生成一個(gè)隨機(jī)的時(shí)域輸出信號。這個(gè)信號必須有以下屬性:

• 譜形狀通過X（f）定義
• 消除不連續(xù)性
• 高斯振幅分布

該算法包括以下步驟:

1. 數(shù)字化輸入信號和使用FFT處理將其轉(zhuǎn)化為頻域。
2. 通過互譜估算經(jīng)平均輸入和輸出之間的逆向傳遞函數(shù)。
3. 生成具有隨機(jī)相位的參考頻譜。
4. 參考譜乘以逆向傳遞函數(shù)，然后應(yīng)用逆FFT將來產(chǎn)生輸出的時(shí)間流波形。
5. 通過一個(gè)D / A轉(zhuǎn)換器，輸出時(shí)間流波形。

所有這些計(jì)算在一幀的期間內(nèi)完成，以確保一個(gè)非?？斓目刂苹芈返臅r(shí)間。

隨機(jī)控制動(dòng)態(tài)范圍

隨機(jī)振動(dòng)控制器（如：Spider-81）的關(guān)鍵要求之一是實(shí)現(xiàn)高控制動(dòng)態(tài)范圍。控制動(dòng)態(tài)范圍是比較控制信號中和光譜幅度的一種方法。Spider能達(dá)到至少90dB控制動(dòng)態(tài)范圍。這可以通過修改的中國測試標(biāo)準(zhǔn)JJG-948來衡量。JJG-948只要求控制動(dòng)態(tài)范圍到60dB。通過對噪聲下限的修改，可以顯示出更高的控制動(dòng)態(tài)范圍。

Spider-81 振動(dòng)控制儀-90dB隨機(jī)振動(dòng)