基于Welch功率谱的加速度积分改进方法研究

摘要：

针对带噪加速度信号的积分问题,新近发展的有效频段法相对于传统的频率截止法,积分精度和抗噪性得到了较大改善.但多个分析频率范围需要人为指定,且高噪声的适应性仍较差,不利于工程实践.基于加速度信号的Welch功率谱,提出改进的有效频段法.首先针对Welch功率谱曲线,综合应用5％峰值阈值和邻近波谷频率,实现分析频率范围的自动定义.继而提出基于Welch功率谱曲线和基于Welch功率谱开方曲线的两种不同形态拟合方法,实现有效频段的自动识别.最终进行有效频段内的频域积分,得到相应的速度和位移信号.通过数值模拟算例,对比考察原有效频段法和改进方法在多频激励和随机激励下的积分效果.结果表明,相对于原方法,改进方法可以实现加速度积分的全程自动分析,且抗噪性能进一步加强,其中基于Welch功率谱曲线和基于Welch功率谱开方曲线的形态拟合分别适用于高噪声下的多频激励情况和随机激励情况.

关键词：加速度积分、频域积分、有效频段、Welch功率谱

所属期刊栏目：41

分类号：O327;TU317;U446(振动理论)

资助基金：亚热带建筑科学国家重点实验室项目;广东省现代土木工程技术重点实验室项目

在线出版日期：2022-10-09（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：41-46,54