模態(tài)空間是Peter Avitabile教授發(fā)表的系列模態(tài)解讀文章。Peter Avitabile教授是美國麻省大學(xué)洛威爾校區(qū)UMASS Lowell機(jī)械工程系結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)和聲學(xué)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室的副主任衰抑，以及模態(tài)分析和控制實(shí)驗(yàn)室的主任。Peter Avitabile教授以略帶口語化惊窖、生動(dòng)而又幽默的語言漫雷，在每篇文章中集中介紹試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析的一個(gè)主題鳍咱，是非常好的試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析的入門文章。它涉及到了試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析的方方面面蓄坏，是模態(tài)試驗(yàn)新手的入門材料涡戳，學(xué)習(xí)它有助于理解什么是試驗(yàn)?zāi)B(tài)脯倚，以及取得高質(zhì)量的模態(tài)參數(shù)。
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)编整，Peter Avitabile教授擁有文章全部權(quán)利掌测，北京科尚儀器只為學(xué)習(xí)教育目的而使用它們产园。如您轉(zhuǎn)載此系列中文翻譯汞斧，請保留本段的描述信息什燕。
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模態(tài)空間系列（六十二）趣味解讀模態(tài)空間-該用更多殘余項(xiàng)來改善曲線擬合嗎技俐？用更多額外項(xiàng)時(shí)結(jié)果看上去更好！
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應(yīng)該用更多的殘余項(xiàng)來改善曲線擬合嗎恰画？當(dāng)用更多的額外項(xiàng)時(shí)結(jié)果看上去更好！
這點(diǎn)需要討論
當(dāng)利用頻域曲線擬合技術(shù)時(shí)跨晴，為了計(jì)入帶外的影響片林，很多軟件包允許在多項(xiàng)式中包含額外的項(xiàng)怀骤。為了得到準(zhǔn)確的模態(tài)參數(shù)這種做法非常有用焕妙。但是，為了改善數(shù)據(jù)的擬合痕届，用戶可以指定很多附加的額外項(xiàng)末患。盡管這或許“看上去”更好了研叫，但模態(tài)參數(shù)實(shí)際上是否更好是令人生疑的璧针。所以我們討論一下使用留數(shù)的用于模態(tài)參數(shù)估計(jì)的基本方程和概念∩暌伲基本的頻響函數(shù)方程可以寫為
現(xiàn)在如果我們僅僅是在頻響函數(shù)的中間某個(gè)頻段內(nèi)寫這個(gè)方程隧膏，那么將會有三個(gè)不同的項(xiàng) – 一個(gè)代表感興趣頻帶以下的項(xiàng)，一個(gè)代表感興趣頻帶內(nèi)的項(xiàng)忌栅，一個(gè)代表感興趣頻帶以上的項(xiàng)曲稼。將其寫為
并且我們常常寫這個(gè)方程湖员，只含有在感興趣頻帶范圍內(nèi)的感興趣的模態(tài)，另外運(yùn)用稱為殘余項(xiàng)的額外項(xiàng)來補(bǔ)償帶外的影響娘摔，寫成
展現(xiàn)這點(diǎn)的一個(gè)典型頻響函數(shù)如圖1所示。
圖1 – 感興趣頻帶的頻響函數(shù)的例圖
為了描述殘余項(xiàng)鸭津，來觀察一個(gè)單自由度的位移頻響函數(shù)是有益處的肠缨。圖2說明逆趋，共振頻率以下的頻率基本上用主剛度項(xiàng)來描述闻书，而共振頻率以上的頻率基本上用主質(zhì)量項(xiàng)來描述。就是這個(gè)基本的事實(shí)允許頻響函數(shù)可以用感興趣的頻帶砰盐，以及下殘余項(xiàng)（LR）和上殘余項(xiàng)（UR）來寫坑律。為了逼近這些項(xiàng)岩梳，通常在一個(gè)多項(xiàng)式擬合算法中4個(gè)額外的殘余項(xiàng)就足夠了晃择。
圖2 – 帶殘余項(xiàng)的單自由度系統(tǒng)
所以現(xiàn)在我們用一個(gè)測量結(jié)果來說明，為了提取參數(shù)當(dāng)殘余項(xiàng)超定時(shí)池摧，會發(fā)生什么激况。將利用一個(gè)簡單的6自由度模型作彤，頻帶為4階模態(tài)竭讳，與2個(gè)主模態(tài)為界浙踢。
現(xiàn)在在頻帶中間對這4階模態(tài)進(jìn)行曲線擬合，使用多數(shù)多項(xiàng)式擬合算法中的典型殘余項(xiàng)（4個(gè)額外項(xiàng)）洛波，這個(gè)擬合如圖3所示。注意缚窿，這個(gè)擬合是合理的焰扳，但在所有的頻率上它跟數(shù)據(jù)沒有吻合的很好 – 至少從目測的角度看是這樣。因?yàn)檫@個(gè)擬合只用了4個(gè)額外的殘余項(xiàng)吨悍，下面進(jìn)行的擬合用了10個(gè)額外的殘余項(xiàng)，如圖4所示∮希現(xiàn)在這個(gè)擬合總體看起來更好 – 不管怎么說爆雹，從目測的角度看是這樣愕鼓。并且僅僅為了闡述觀點(diǎn)慧起，也用簡單的單自由度方法進(jìn)行了擬合，如圖5所示蚓挤。
但是為了真正評價(jià)這個(gè)擬合結(jié)果灿意，需要將提取的數(shù)據(jù)跟用來生成頻響函數(shù)的實(shí)際參數(shù)進(jìn)行對比。表1列出了4階模態(tài)的頻率馅袁、阻尼和留數(shù)荒辕，以及從兩種擬合方法中提取出來的參數(shù)汗销。
評估表1中的數(shù)據(jù)之后弛针，很顯然李皇，添加額外的殘余項(xiàng)不能在總體上改善參數(shù)的估計(jì)，并且實(shí)際上在某種程度上可能使得結(jié)果更糟糕掉房。同樣也注意到，單自由度生成了總體非常好的結(jié)果厌衔。這帶來了這樣的觀點(diǎn)捍岳，模態(tài)參數(shù)估計(jì)過程是關(guān)于提取共振參數(shù)來描述系統(tǒng)特性的 – 并且沒有必要使曲線彼此重疊在一起睬隶。在估計(jì)模態(tài)參數(shù)的這么多年來锣夹，它已經(jīng)變得非常清楚了苏潜，定義更多的殘余項(xiàng)僅僅是試圖補(bǔ)償?shù)玫降念l響函數(shù)中的噪聲或者瑕疵。不認(rèn)為殘余項(xiàng)的超定是提取模態(tài)參數(shù)的恰當(dāng)方法贴唇。在大多數(shù)商業(yè)化的軟件包中指定的默認(rèn)殘余項(xiàng)戳气，對大多數(shù)擬合應(yīng)用而言是合理的链患。如果需要更多的額外殘余項(xiàng)來擬合測得的頻響函數(shù)瓶您，使其“看上去更好”，那么很有可能測得的函數(shù)被噪聲或者其他缺陷所污染贸毕，可能需要更好的測量結(jié)果夜赵。
我希望這些簡單的例子闡明了關(guān)于模態(tài)參數(shù)估計(jì)的某些重點(diǎn)明棍。對于提取準(zhǔn)確的參數(shù)寇僧，過多地定義殘余項(xiàng)并非第1選擇的方法。
如果你有關(guān)于模態(tài)分析的任何其他問題歌豺，盡管問我好了类咧。
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模態(tài)激勵(lì)全新的解決方案-WaveHitMAX自動(dòng)脈沖錘
實(shí)驗(yàn)?zāi)B(tài)分析中必不可少的一環(huán)就是模態(tài)激勵(lì)蒜田，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(dòng)力學(xué)應(yīng)用提供了機(jī)械激勵(lì)的新途徑。智能意味著設(shè)備內(nèi)部處理信號耀怜。模態(tài)錘WaveHitMAX保證了測試對象的全自動(dòng)、可重復(fù)和高精度激勵(lì)掰派，而沒有雙重打擊。用戶可以根據(jù)不同的阻尼/延遲時(shí)間盏求，設(shè)置撞擊次數(shù)亿眠、沖擊力和撞擊之間的延遲時(shí)間。所有的預(yù)置纳像，如零點(diǎn)或沖擊力搜索，都是由錘子自動(dòng)完成的竟趾。用戶不再需要手動(dòng)調(diào)整。
針對全自動(dòng)沖擊錘的研制玫鸟，WaveHitMAX采用包括整個(gè)運(yùn)動(dòng)控制的閉環(huán)控制方法解決了這一問題犀勒。
圖1. 用于脈沖錘內(nèi)部運(yùn)動(dòng)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(shè)計(jì)進(jìn)行了改進(jìn)贾费，使傳感器信號作為運(yùn)動(dòng)控制單元的主要輸入?yún)?shù)。這樣褂萧，脈沖錘的手臂可以向上移動(dòng)到試件的命中點(diǎn)，在那里导犹，通過力傳感器信號中的特征變化檢測到接觸事件，手臂的移動(dòng)方向可以反轉(zhuǎn)波丰。
與半自動(dòng)沖擊錘相比舶得，WaveHitMAX自動(dòng)脈沖錘具有新的功能爽蝴。內(nèi)部信號處理的優(yōu)點(diǎn)有:
? 全自動(dòng)單擊
? 自動(dòng)搜索用戶自定義的沖擊力
? 自動(dòng)零點(diǎn)搜索
? 確認(rèn)對質(zhì)量保證的影響
? 更改錘頭與測試對象之間的位置纫骑，無需重新設(shè)置
WaveHitMAX自動(dòng)模態(tài)力錘可以通過以太網(wǎng)在Windows設(shè)備(PC或平板電腦)上通過包含的軟件快速先馆、輕松地操作。
自動(dòng)模態(tài)脈沖錘特點(diǎn)：
? 自動(dòng)零點(diǎn)搜索
? 可重復(fù)的單擊激發(fā)
? 內(nèi)部傳感器評估和過程控制
? 自動(dòng)搜索和調(diào)整沖擊力
? 位置的變化是自動(dòng)預(yù)測的
? 通過附件配置脈沖特性
? 通過遠(yuǎn)程控制或集成到客戶系統(tǒng)中來觸發(fā)功能
? 在德國設(shè)計(jì)和組裝
? CE認(rèn)證
1.確保單次激發(fā)
雙重撞擊激勵(lì)可以在時(shí)域和頻域檢測到
2.豐富的配件支持
不同的傳感器-尖端-配重的組合煤墙。
綜述上文介紹WaveHitMAX - 一款用于全自動(dòng)沖擊測試的智能脈沖錘宪拥，在全新的AI智能脈沖領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)真正意義上的全自動(dòng)智能脈沖錘！
如果您對WaveHitMAX-全自動(dòng)沖擊測試的智能脈沖錘有興趣脚作，請?jiān)L問上海昊量光電的官方網(wǎng)頁：
http://www.wjjzl.com/details-1495.html
關(guān)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(dòng)測量和分析創(chuàng)新產(chǎn)品超過15年缔刹。作為應(yīng)用計(jì)算機(jī)科學(xué)促進(jìn)會（GFai）的100%子公司，它始終以行業(yè)為導(dǎo)向和以應(yīng)用為導(dǎo)向校镐。
Gfai tech以模塊化和靈活的聲學(xué)攝像機(jī)而聞名，用于聲源的定位从祝，可視化和分析肝箱。如今，該產(chǎn)品組合還包括實(shí)驗(yàn)?zāi)B(tài)分析的創(chuàng)新以及用于監(jiān)測呐赡、分析和評估聲學(xué)測量數(shù)據(jù)的完整軟件解決方案骏融。我們的測量解決方案應(yīng)用于汽車链嘀、工業(yè)档玻、空中交通误趴、火車交通和研發(fā)領(lǐng)域的降噪、錯(cuò)誤檢測和聲音設(shè)計(jì)。
上海昊量光電作為gfai tech公司在中國大陸地區(qū)的代理商售葡，為您提供專業(yè)的選型以及技術(shù)服務(wù)忠藤。對于WaveHitMAX-全自動(dòng)沖擊測試的智能脈沖錘有興趣或者任何問題挟伙，都?xì)g迎通過電話模孩、電子郵件或者微信與我們聯(lián)系。
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