本發(fā)明涉及通用測試，具體而言，涉及一種基于matlab的試驗(yàn)測試數(shù)據(jù)批量處理系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、在航空發(fā)動機(jī)的設(shè)計過程中，振動及強(qiáng)度試驗(yàn)測試是對驗(yàn)證在研發(fā)動機(jī)設(shè)計是否合理并反饋設(shè)計結(jié)論的重要環(huán)節(jié)。隨著對振動及強(qiáng)度試驗(yàn)測試的要求不斷提高，試驗(yàn)任務(wù)相關(guān)的數(shù)據(jù)量大，要從試驗(yàn)數(shù)據(jù)中獲取結(jié)果，對振動(應(yīng)變)幅值最大值、對應(yīng)頻率、相應(yīng)轉(zhuǎn)速等參數(shù)的處理操作步驟繁多，且以上數(shù)據(jù)很難進(jìn)行批量操作，因此往往通過人工進(jìn)行處理。而面對多工況、多測點(diǎn)數(shù)據(jù)處理時要付出大量人員和時間的重復(fù)勞動，也容易造成數(shù)據(jù)的錯誤。因此需要一種技術(shù)方案，可以對涉及振動(應(yīng)變)幅值、頻率、相應(yīng)轉(zhuǎn)速等試驗(yàn)測試數(shù)據(jù)進(jìn)行快速、批量和有效地處理。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本申請?zhí)峁┝艘环N基于matlab的試驗(yàn)測試數(shù)據(jù)批量處理系統(tǒng)，包括以下步驟：

2、處理需求獲取模塊：用于獲取數(shù)據(jù)文件和數(shù)據(jù)處理信息；數(shù)據(jù)文件支持的文件格式包括：txt格式、mat格式；數(shù)據(jù)處理信息包括：數(shù)據(jù)類型、需求內(nèi)容、輸出字段內(nèi)容、時間范圍、展示模式；其中，數(shù)據(jù)類型包括時域數(shù)據(jù)和頻域數(shù)據(jù)，需求內(nèi)容包括數(shù)據(jù)處理實(shí)現(xiàn)需求和數(shù)據(jù)提取實(shí)現(xiàn)需求；

3、數(shù)據(jù)處理模塊：用于加載數(shù)據(jù)文件，從數(shù)據(jù)文件獲取頻域數(shù)據(jù)；獲取頻域數(shù)據(jù)時，根據(jù)數(shù)據(jù)文件的數(shù)據(jù)類型和需求內(nèi)容選擇數(shù)學(xué)模型，通過數(shù)據(jù)模型生成待提取數(shù)據(jù)；

4、gui處理模塊：用于對待提取數(shù)據(jù)進(jìn)行g(shù)ui處理，包括：通過matlab窗口提取數(shù)據(jù)內(nèi)容、根據(jù)所述展示模式顯示數(shù)據(jù)內(nèi)容，對處理后數(shù)據(jù)進(jìn)行保存。

5、其中，數(shù)據(jù)處理模塊包括：數(shù)據(jù)類型判斷單元、數(shù)學(xué)模型單元和處理需求判斷單元；

6、數(shù)據(jù)類型判斷單元用于判斷數(shù)據(jù)文件所屬的數(shù)據(jù)類型，針對數(shù)據(jù)類型從數(shù)學(xué)模型單元中選擇對應(yīng)的數(shù)學(xué)模型；所述數(shù)學(xué)模型單元包括窗函數(shù)、時頻轉(zhuǎn)換模型和積分處理模型；

7、處理需求判斷單元用于判斷需求內(nèi)容中，是否有需要在數(shù)據(jù)處理模塊執(zhí)行的處理。

8、其中，窗函數(shù)用于對時頻信號進(jìn)行幅值調(diào)制處理，生成第一處理數(shù)據(jù)x(t)，表示為：

9、x(t)＝w(n)·x(t)'，其中x(t)'是原始信號，x(t)表示第一處理數(shù)據(jù)；

10、窗函數(shù)包括：矩形窗、漢寧窗、平頂窗；

11、其中，矩形窗用于整周期正弦波、脈沖、瞬態(tài)信號等，其采用周期起端和末端的函數(shù)值在自然屬性上就等于零，表示為：w(n)＝1，其中，0≤n≤n，且窗長度l＝n+1；

12、漢寧窗用于頻率精確測量的場合，表示為：其中，0≤n≤n，且窗長度l＝n+1；

13、平頂窗用于測量系統(tǒng)標(biāo)定或者幅值的精度測量十分重要的場合，表示為：其中，0≤n≤n，且窗長度l＝n+1。

14、時頻轉(zhuǎn)換模型用于在生成第一處理數(shù)據(jù)x(t)后，將第一處理數(shù)據(jù)x(t)轉(zhuǎn)換為頻域數(shù)據(jù)；

15、時頻轉(zhuǎn)換模型通過傅里葉變換實(shí)現(xiàn)，表示為：

16、其中，sx(f)為頻域信號。

17、進(jìn)一步的，需求內(nèi)容包括：數(shù)據(jù)處理實(shí)現(xiàn)需求、數(shù)據(jù)提取實(shí)現(xiàn)需求；

18、數(shù)據(jù)處理實(shí)現(xiàn)需求在生成待提取數(shù)據(jù)前，在數(shù)據(jù)處理模塊加載對應(yīng)數(shù)學(xué)模型執(zhí)行；

19、數(shù)據(jù)提取實(shí)現(xiàn)需求在生成待提取數(shù)據(jù)后，在生成待提取數(shù)據(jù)后在gui處理模塊，加載對應(yīng)數(shù)學(xué)模型執(zhí)行。

20、優(yōu)選的，數(shù)據(jù)處理實(shí)現(xiàn)需求包括：加速度轉(zhuǎn)換速度；對應(yīng)的數(shù)學(xué)模型為積分處理模型。

21、數(shù)據(jù)提取實(shí)現(xiàn)需求包括總量值計算，對應(yīng)的數(shù)學(xué)模型為總量計算模型；

22、其中，總量值表征某一段頻率內(nèi)信號能量的大小，所述頻率范圍覆蓋有效值所要求的頻帶，表示為上限頻率f2和下限頻率f1限定的頻率區(qū)間；總量計算模型的計算方法為：確定譜線數(shù)為k，對所有譜線的幅值取其全值計算，對始末譜線取半值計算，表示為：其中，0<i<k，ai為幅值全值，為幅值半值。

23、進(jìn)一步的，gui處理模塊包括gui設(shè)置單元、數(shù)據(jù)提取單元和數(shù)據(jù)輸出單元；

24、gui設(shè)置單元支持輸入設(shè)置和輸出設(shè)置；

25、gui設(shè)置實(shí)現(xiàn)輸出設(shè)置時，提供窗口，用于選擇輸出字段內(nèi)容、展示模式。

26、gui設(shè)置實(shí)現(xiàn)輸入設(shè)置時：提供處理需求獲取模塊的功能；實(shí)現(xiàn)輸入設(shè)置包括：提供窗口，用于實(shí)現(xiàn)導(dǎo)入數(shù)據(jù)文件、數(shù)據(jù)類型、需求內(nèi)容。

27、本發(fā)明針對試驗(yàn)測試數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)特點(diǎn)、測試分析的需求，基于matlab定制了個性化的數(shù)據(jù)處理流程和數(shù)學(xué)模型，可以應(yīng)用于批量快速準(zhǔn)確處理航空發(fā)動機(jī)試驗(yàn)測試數(shù)據(jù)的應(yīng)用場景，同時，本發(fā)明提出的流程規(guī)劃及gui界面規(guī)劃，可以靈活地應(yīng)用于后續(xù)數(shù)據(jù)處理的不同需求，數(shù)據(jù)處理流程和數(shù)據(jù)模型，提高了數(shù)據(jù)提取效率和準(zhǔn)確率。

技術(shù)特征：

1.一種基于matlab的試驗(yàn)測試數(shù)據(jù)批量處理系統(tǒng)，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的試驗(yàn)測試數(shù)據(jù)批量處理系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)處理模塊包括：數(shù)據(jù)類型判斷單元、數(shù)學(xué)模型單元和處理需求判斷單元；

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的試驗(yàn)測試數(shù)據(jù)批量處理系統(tǒng)，其特征在于，所述窗函數(shù)用于對時頻信號進(jìn)行幅值調(diào)制處理，生成第一處理數(shù)據(jù)x(t)，表示為：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的試驗(yàn)測試數(shù)據(jù)批量處理系統(tǒng)，其特征在于，所述時頻轉(zhuǎn)換模型用于在生成第一處理數(shù)據(jù)x(t)后，將所述第一處理數(shù)據(jù)x(t)轉(zhuǎn)換為頻域數(shù)據(jù)；

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的試驗(yàn)測試數(shù)據(jù)批量處理系統(tǒng)，其特征在于，所述需求內(nèi)容包括：數(shù)據(jù)處理實(shí)現(xiàn)需求、數(shù)據(jù)提取實(shí)現(xiàn)需求；

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的試驗(yàn)測試數(shù)據(jù)批量處理系統(tǒng)，其特征在于，數(shù)據(jù)處理實(shí)現(xiàn)需求包括：加速度轉(zhuǎn)換速度；對應(yīng)的數(shù)學(xué)模型為積分處理模型。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的試驗(yàn)測試數(shù)據(jù)批量處理系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)提取實(shí)現(xiàn)需求包括總量值計算，對應(yīng)的數(shù)學(xué)模型為總量計算模型；

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的試驗(yàn)測試數(shù)據(jù)批量處理系統(tǒng)，其特征在于，所述gui處理模塊包括gui設(shè)置單元、數(shù)據(jù)提取單元和數(shù)據(jù)輸出單元；

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的試驗(yàn)測試數(shù)據(jù)批量處理系統(tǒng)，其特征在于，所述gui設(shè)置實(shí)現(xiàn)輸入設(shè)置時：提供處理需求獲取模塊的功能；

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種基于Matlab的試驗(yàn)測試數(shù)據(jù)批量處理系統(tǒng)，包括：處理需求獲取模塊：用于獲取數(shù)據(jù)文件和數(shù)據(jù)處理信息；數(shù)據(jù)處理模塊：用于加載數(shù)據(jù)文件，從所述數(shù)據(jù)文件獲取頻域數(shù)據(jù)；獲取頻域數(shù)據(jù)時，根據(jù)所述數(shù)據(jù)文件的數(shù)據(jù)類型和需求內(nèi)容選擇數(shù)學(xué)模型，通過所述數(shù)據(jù)模型生成待提取數(shù)據(jù)；GUI處理模塊：用于對待提取數(shù)據(jù)進(jìn)行GUI處理，包括：通過Matlab窗口提取數(shù)據(jù)內(nèi)容、根據(jù)所述展示模式顯示數(shù)據(jù)內(nèi)容，對所述處理后數(shù)據(jù)進(jìn)行保存。根據(jù)上述技術(shù)方案，可以簡化數(shù)據(jù)處理的操作流程，實(shí)現(xiàn)批量快速數(shù)據(jù)處理，提高工作效率的同時保證了數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

技術(shù)研發(fā)人員：劉春鵬,冷云貴,李深圳,趙文靜
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國航發(fā)貴陽發(fā)動機(jī)設(shè)計研究所
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19