MATLAB信号分析与处理—FFT实例、汽车平顺性实验数据分析(二) fft绘图的优化调整 整理下上一篇中使用matlab进行fft计算的脚本: 重新定义一个信号x,由三个频率成分组成,分别为4hz,6hz,9hz,幅值分别为3.0,4.5,和8.9,相位分别为-pi/4,-pi/6,-pi/3。
采样上面的代码,进行fft计算以后: 得到的幅频图和相频曲线如下:
幅频图中,三个信号的频率能够对应上,但是幅值相差很多。相位图非常混乱,无法看出三个频率信号成分的相角,显然这样的曲线是不行的,没有反应实际物理意义。 查阅网上资料,MATLAB里面fft是完全按照DFT方式进行计算的,实际上绘制的是频谱(即傅里叶级数),而不是频谱密度,要与实际物理意义对应上,幅值还需要再除以N;相位图混乱则是因为没有去除实部与虚部非常接近于0的成分,相当于存在杂波,需要将这部分去除掉,再绘图。 修改程序如下,并重新绘图:
频率跟幅度、相角与信号都能够对应上,具有物理意义。 使用Carsim与simulink联合仿真得到实验数据 carsim里面有一个自带的半主动悬架仿真的实例,模拟的是车通过扫频路面。
在carsim输出到模型的信号中,我们添加簧上加速度信号,等会用这个信号的数据,在MATLAB里跑fft计算。
半主动悬架的Simulink模型如下:
这是我们添加的簧上加速度信号,打了log。记录下仿真数据,便于fft进行分析。
运行carsim仿真
https://www.zhihu.com/video/ 在MATLAB工作空间中,有刚刚仿真输出的簧上加速度结果和仿真时间,保存仿真结果,这是carsim自带的半主动悬架算法运行的结果。 模型通过这个接口输出信号,替换掉carsim里的减震器阻尼力,从而使得这辆车的减震器可控。
下面我们将这个接口去掉,则carsim模型便成为被动悬架的车辆模型,并简单修改下Simulink模型,重新运行仿真,便可以记录下被动悬架车辆经过扫频路时簧上振动加速度的数据。
得到仿真实验数据
半主动悬架、被动悬架实验数据频率分析 我们得到了半主动悬架、被动悬架过扫频路面的实验数据:
首先我们先将上述讲的fft代码封装成一个函数方便调用。 开始导入两次实验数据,并为变量赋值 简单的时域信号对比
从图上可以看出,部分数据段,Carsim自带的半主动悬架控制算法运行的效果恶化了舒适性,其余大部分工况下,半主动悬架控制的性能优于被动悬架。频域分析分别计算两段数据的fft 绘制频谱图
从图中可以看出,10hz以下频段,CDC性能优于passive的。
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