模態(tài)空間是Peter Avitabile教授發(fā)表的系列模態(tài)解讀文章砸抛。Peter Avitabile教授是美國麻省大學洛威爾校區(qū)UMASS Lowell機械工程系結(jié)構(gòu)動力學和聲學系統(tǒng)實驗室的副主任评雌，以及模態(tài)分析和控制實驗室的主任。Peter Avitabile教授以略帶口語化直焙、生動而又幽默的語言景东，在每篇文章中集中介紹試驗模態(tài)分析的一個主題，是非常好的試驗模態(tài)分析的入門文章奔誓。它涉及到了試驗模態(tài)分析的方方面面，是模態(tài)試驗新手的入門材料，學習它有助于理解什么是試驗模態(tài)尼摹，以及取得高質(zhì)量的模態(tài)參數(shù)奴烙。
在北京科尚儀器官網(wǎng)發(fā)布模態(tài)空間系列文章及其中文翻譯，得到了Peter Avitabile教授的書面授權(quán)蜕煌，Peter Avitabile教授擁有文章全部權(quán)利派阱，北京科尚儀器只為學習教育目的而使用它們。如您轉(zhuǎn)載此系列中文翻譯斜纪，請保留本段的描述信息颁褂。
模態(tài)空間系列（八十二）趣味解讀模態(tài)空間-那么如果我用多參考點相對單參考點頻響，模態(tài)參數(shù)上真的有差別嗎傀广？
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那么如果我用多參考點相對用單參考點頻響靠柑，模態(tài)參數(shù)上真的有差別嗎寨辩？
那我們看些數(shù)據(jù)并討論一下這個問題。
嗯歼冰，從純粹的理論角度來看靡狞，你可以從任何參考點位置提取模態(tài)參數(shù)，只要參考點沒有位于某階模態(tài)的節(jié)點上隔嫡。但當然了甸怕，理論是毋庸置疑的，而我們需要考慮在任何真實結(jié)構(gòu)上進行測量的實際情況腮恩。
在上兩篇文章中梢杭，已經(jīng)討論了測量結(jié)果的幾個方面〗盏危總體上講武契，當數(shù)據(jù)是在MIMO試驗中同時采集的，頻響測量結(jié)果整體上總是更好些荡含。如果用單個激振器咒唆，會產(chǎn)生兩個問題，易于造成提供給模態(tài)參估計的頻響不是非常好質(zhì)量的释液。
一種情況钧排，為了得到恰當?shù)臏y量結(jié)果，單個激振器需要具有更高的激勵量級均澳，但這常常激起非線性恨溜，一般情況下容易加大方差，頻響測量結(jié)果不像應該的那樣好找前。
第2個值得關注的問題是糟袁，當由單參考點測試構(gòu)成多參考點數(shù)據(jù)時，一般情況下頻響可能在一致性上不相關躺盛，頻響頻率上的峰可能會顯示出某種輕微的差異项戴。盡管結(jié)構(gòu)可能是時不變的，但當試驗是由單獨的試驗得到時槽惫，試驗設置可能會對測得的頻響有影響周叮。由于所有數(shù)據(jù)是在不同的時候采集的，可能會有輕微的環(huán)境改變界斜，會導致另外一種變化仿耽，使得這個問題復雜化了。
為了跟前面的兩篇文章具有某種連續(xù)性各薇，用于本次討論的測試數(shù)據(jù)跟之前用過的完全相同项贺。當然我們注意到對某些模態(tài)君躺，頻率有一些移動；并且對所有采集的用來構(gòu)成多參考點數(shù)據(jù)的SISO數(shù)據(jù)开缎，互易性不滿足棕叫。
實驗室結(jié)構(gòu)的簡圖如圖1所示。在三次單獨試驗中利用SISO方法采集了三個參考點的數(shù)據(jù)奕删；同時也對所有3個參考點利用MIMO方法采集了數(shù)據(jù)俺泣。
圖1 – 帶隔離部件的實驗室結(jié)構(gòu)
既然前面文章中已經(jīng)討論了某些測量問題。現(xiàn)在我要做的是處理這些數(shù)據(jù)來說明在識別模態(tài)參數(shù)上的一些困難完残。在所有情況下伏钠，將用穩(wěn)態(tài)圖來說明數(shù)據(jù)上的某些變化是如何給識別系統(tǒng)ji點帶來挑戰(zhàn)的。
所以要做的第1件事是拿三次單獨的SISO測試頻響坏怪，來構(gòu)成一組多參考點數(shù)據(jù)進行處理贝润。（并且請注意绊茧，我沒有稱此為MIMO數(shù)據(jù)铝宵，因為它實際上都是單獨采集的。）模態(tài)參數(shù)識別過程的第1步是識別系統(tǒng)ji點华畏。這一般是利用穩(wěn)態(tài)圖來完成鹏秋，穩(wěn)態(tài)圖上疊加某種模態(tài)指示函數(shù)；對此圖亡笑，在所有情況下都用了CMIF侣夷。
對本例，圖2顯示了穩(wěn)態(tài)圖仑乌。盡管對大多數(shù)人來說百拓，或許可以接受這個穩(wěn)態(tài)圖，但在系統(tǒng)ji點上確實有某些變化晰甚，對于每一個系統(tǒng)ji點衙传，沒有識別出一個好的強烈穩(wěn)定的ji點。（當我們重新處理這個數(shù)據(jù)時厕九，將會看到穩(wěn)態(tài)圖有所改善）蓖捶。
圖2 – 合成在一起的SISO頻響的穩(wěn)態(tài)圖
但在我們觀察MIMO數(shù)據(jù)之前，我們看一下每個單獨的SISO數(shù)據(jù)扁远。圖3顯示了在合成為一組多參考點數(shù)據(jù)之前俊鱼，單獨處理的3個獨立的SISO測試數(shù)據(jù)。顯而易見的是畅买，每個獨立試驗情況的穩(wěn)態(tài)圖產(chǎn)生了非常一致的穩(wěn)定的系統(tǒng)ji點并闲。當數(shù)據(jù)看上去如此之好時，對于系統(tǒng)ji點是什么谷羞，毫無疑問焙蚓。
圖3 – 3次單獨SISO試驗的穩(wěn)態(tài)圖
那么對于系統(tǒng)ji點是什么，為什么單獨的數(shù)據(jù)組（圖3）這么明顯，而當所有數(shù)據(jù)合在一起時就沒有那么明顯了（圖2）购公？嗯萌京，記住，對于每個單獨的SISO試驗宏浩，單獨的SISO數(shù)據(jù)是一致性地采集的知残。即使是有些噪聲和非線性，在前面2篇文章中討論過了比庄，識別系統(tǒng)ji點也毫無困難求妹。但是當所有單獨的SISO數(shù)據(jù)合成在一起時，不能保證數(shù)據(jù)在三次進行的不同SISO試驗中會一致相關佳窑。并且實際上制恍，在前面的文章中，已經(jīng)指出頻響測量結(jié)果峰的移動神凑。在多次測量結(jié)果中净神，諸如互易頻響，已經(jīng)注意到這種移動溉委。所以這里主要的錯誤在于數(shù)據(jù)是在三次單獨的試驗中采集的鹃唯，不一定保證數(shù)據(jù)一致相關。這就是為什么穩(wěn)態(tài)圖變得有點難于解釋的原因瓣喊，當這種情況發(fā)生時坡慌，系統(tǒng)ji點的識別不那么直截了當了。
為了確認這點藻三，用MIMO數(shù)據(jù)組（其中所有的數(shù)據(jù)按一致的方式同時采集）來生成穩(wěn)態(tài)圖洪橘。如圖4所示。這個穩(wěn)態(tài)圖比圖2中的好得多棵帽。當然熄求，有些頻率仍然不夠完好 – 但比之前的情形好的多了，那里數(shù)據(jù)是單獨采集的岖寞，數(shù)據(jù)的一致性不能保證抡四。
圖4 – MIMO頻響的穩(wěn)態(tài)圖
所以這里真正的問題在于數(shù)據(jù)。頻響必須按照一致的方式進行采集仗谆。SISO測試不能提供帶有一致性的數(shù)據(jù)指巡，但通常MIMO試驗可以做到，這是由于數(shù)據(jù)是按此特性采集的隶垮。
我希望這有助于解釋清楚藻雪，對于任何的多參考點測試，按照一致的方式采集數(shù)據(jù)為什么是非常重要的狸吞。對模態(tài)參數(shù)估計勉耀，根據(jù)獨立的單輸入?yún)⒖键c測試采集數(shù)據(jù)或許不能提供非常好的數(shù)據(jù)指煎。為了從多參考點提供更為一致相關的頻響數(shù)據(jù)，需要MIMO測試便斥。如果你有關于模態(tài)分析的任何其他問題至壤，盡管問我好了。
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模態(tài)激勵全新的解決方案-WaveHitMAX自動脈沖錘
實驗模態(tài)分析中必不可少的一環(huán)就是模態(tài)激勵木西，昊量光電新推出的這款智能沖擊錘的發(fā)明為結(jié)構(gòu)動力學應用提供了機械激勵的新途徑畴栖。智能意味著設備內(nèi)部處理信號。模態(tài)錘WaveHitMAX保證了測試對象的全自動八千、可重復和高精度激勵吗讶，而沒有雙重打擊。用戶可以根據(jù)不同的阻尼/延遲時間叼丑，設置撞擊次數(shù)关翎、沖擊力和撞擊之間的延遲時間扛门。所有的預置鸠信，如零點或沖擊力搜索，都是由錘子自動完成的论寨。用戶不再需要手動調(diào)整星立。
針對全自動沖擊錘的研制，WaveHitMAX采用包括整個運動控制的閉環(huán)控制方法解決了這一問題葬凳。
圖1. 用于脈沖錘內(nèi)部運動控制的傳感器-執(zhí)行器控制回路示意圖
對新型沖脈沖錘WaveHitMAX的系統(tǒng)設計進行了改進绰垂，使傳感器信號作為運動控制單元的主要輸入?yún)?shù)。這樣火焰，脈沖錘的手臂可以向上移動到試件的命中點劲装，在那里，通過力傳感器信號中的特征變化檢測到接觸事件昌简，手臂的移動方向可以反轉(zhuǎn)占业。
與半自動沖擊錘相比，WaveHitMAX自動脈沖錘具有新的功能纯赎。內(nèi)部信號處理的優(yōu)點有:
? 全自動單擊
? 自動搜索用戶自定義的沖擊力
? 自動零點搜索
? 確認對質(zhì)量保證的影響
? 更改錘頭與測試對象之間的位置谦疾，無需重新設置
WaveHitMAX自動模態(tài)力錘可以通過以太網(wǎng)在Windows設備(PC或平板電腦)上通過包含的軟件快速、輕松地操作犬金。
自動模態(tài)脈沖錘特點：
? 自動零點搜索
? 可重復的單擊激發(fā)
? 內(nèi)部傳感器評估和過程控制
? 自動搜索和調(diào)整沖擊力
? 位置的變化是自動預測的
? 通過附件配置脈沖特性
? 通過遠程控制或集成到客戶系統(tǒng)中來觸發(fā)功能
? 在德國設計和組裝
? CE認證
1.確保單次激發(fā)
雙重撞擊激勵可以在時域和頻域檢測到
2.豐富的配件支持
不同的傳感器-尖端-配重的組合念恍。
綜述上文介紹WaveHitMAX - 一款用于全自動沖擊測試的智能脈沖錘六剥，在全新的AI智能脈沖領域?qū)崿F(xiàn)真正意義上的全自動智能脈沖錘！
如果您對WaveHitMAX-全自動沖擊測試的智能脈沖錘有興趣峰伙，請訪問上海昊量光電的官方網(wǎng)頁：
http://www.wjjzl.com/details-1495.html
關于Gfai tech
Gfai tech GmbH一直在生產(chǎn)和銷售"德國制造"的聲音和振動測量和分析創(chuàng)新產(chǎn)品超過15年疗疟。作為應用計算機科學促進會（GFai）的100%子公司，它始終以行業(yè)為導向和以應用為導向瞳氓。
Gfai tech以模塊化和靈活的聲學攝像機而聞名秃嗜，用于聲源的定位，可視化和分析顿膨。如今锅锨，該產(chǎn)品組合還包括實驗模態(tài)分析的創(chuàng)新以及用于監(jiān)測、分析和評估聲學測量數(shù)據(jù)的完整軟件解決方案恋沃。我們的測量解決方案應用于汽車必搞、工業(yè)、空中交通囊咏、火車交通和研發(fā)領域的降噪恕洲、錯誤檢測和聲音設計。
上海昊量光電作為gfai tech公司在中國大陸地區(qū)的代理商梅割，為您提供專業(yè)的選型以及技術(shù)服務霜第。對于WaveHitMAX-全自動沖擊測試的智能脈沖錘有興趣或者任何問題，都歡迎通過電話户辞、電子郵件或者微信與我們聯(lián)系泌类。
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