机械工程测试技术实验报告

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1、西华大学实验报告实验报告（理工类）课程名称:机械工程测试技术课程代码:8400271学生所在学院:机械工程与自动化学院年级/专业/班:09机电3班学生姓名:王泽学号:312009080307330实验总成绩:任课教师:余愚开课学院:机械工程与自动化学院实验中心名称:机械工程专业实验中心15西华大学实验报告第组.西华大学实验报告（机械类）开课学院及实验室：机械工程与自动化学院计算机机房实验时间：2012年5月11日学生姓名王泽学号312009080307330成绩学生所在学院机械工程与自动化学院年级/专业/班09机电3班课程名称机械工程测试技术课程代码8400271实验项目名称周

2、期信号波形的合成和分解项目代码指导教师余愚项目学分一、实验目的1.学习使用Matlab，学会用Matlab提供的函数对信号进行频谱分析；2.加深了解信号分析手段之一的傅立叶变换的基本思想和物理意义；3.观察和分析由多个频率、幅值和相位成一定关系的正弦波叠加的合成波形；。4.观察和分析频率、幅值相同，相位角不同的正弦波叠加的合成波形；5.通过本实验熟悉信号的合成、分解原理，了解信号频谱的含义。二、实验原理按傅立叶分析的原理，任何周期信号都可以用一组三角函数、的组合表示    (n=1，2，3，…)也就是说，我们可以用一组正弦波和余弦波来合成任意形状的周期信号。    对于典型的方

3、波，其时域表达式为：    根据傅立叶变换，其三角函数展开式为：    由此可见，周期方波是由一系列频率成分成谐波关系，幅值成一定比例的正弦波叠加合成的。15西华大学实验报告三、实验内容1.用Matlab编程，绘出7次谐波叠加合成的方波波形图及幅值谱；2.用Matlab编程，改变上述7次谐波中其中两项谐波的幅值绘出合成波形及幅值谱；3．用Matlab编程，改变上述7次谐波中其中一项谐波的相位绘出合成波形及幅值谱。四、实验程序及结果分析1、内容1的程序：t=0:0.001:0.512;y=sin(2*pi*50*t)+sin(3*2*pi*50*t)/3+sin(5*2*pi*5

4、0*t)/5+sin(7*2*pi*50*t)/7;Y=fft(y);%时间抽取基2法FFT，计算序列x的傅里叶变换Mx=abs(Y)/400;%求绝对值，获得幅值谱f=1000*(0:255)/512;subplot(211),plot(t(1:60),y(1:60)),title('Time-domainsignal')subplot(212),plot(f,Mx(1:256)),title('Spectrum')波形图及其幅值谱：结论：所谓方波可以由傅立叶展开得到多个正弦谐波，频率最低的那个叫基波，其他的高频的叫谐波。利用奇数次谐波可以合成方波。并且可以将方波分解成一个直

5、流分量和无数个正弦波分量之和。15西华大学实验报告2、内容2的程序：t=0:0.001:0.512;y=sin(2*pi*50*t)+sin(3*2*pi*50*t)/3+5*sin(5*2*pi*50*t)/5+7*sin(7*2*pi*50*t)/7;Y=fft(y);Mx=abs(Y)/400;f=1000*(0:255)/512;subplot(211),plot(t(1:60),y(1:60)),title('Time-domainsignal')subplot(212),plot(f,Mx(1:256)),title('Spectrum')波形图及其幅值谱：结论：改

6、变上述7次谐波中其中两项谐波的幅值会使输出的方波的幅值也随之发生改变，若改变的幅值不合适，将其合成的方波的幅值具有不确定性，方波不精确性增大。15西华大学实验报告3、内容3的程序：t=0:0.001:0.512;y=sin(2*pi*50*t)+sin(3*2*pi*50*t)/3+sin(5*2*pi*50*t+30)/5+sin(7*2*pi*50*t)/7;Y=fft(y);%时间抽取基2法FFT，计算序列x的傅里叶变换Mx=abs(Y)/400;%求绝对值，获得幅值谱f=1000*(0:255)/512;subplot(211),plot(t(1:60),y(1:60)

7、),title('Time-domainsignal')subplot(212),plot(f,Mx(1:256)),title('Spectrum')波形图及其幅值谱：结论：改变上述7次谐波中其中一项谐波的相位，会使合成的方波的拐点的斜率发生改变，若改变的相位不合适，则可能使合成的方波更接近于谐波即正弦波，使合成的方波不精确。15西华大学实验报告第组.西华大学实验报告（机械类）开课学院及实验室：机械工程与自动化学院计算机机房实验时间：2012年5月12日学生姓名王泽学号3120090803