气吸式免耕播种机种箱振动特性的研究_基于MatLab

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1、2015年8月农机化研究第8期气吸式免耕播种机种箱振动特性的研究—基于MatLab张旭，刘飞，董帅，刘月琴，赵满全(内蒙古农业大学机电工程学院，呼和浩特010018)摘要:利用振动信号采集系统PULSE软件，将加速度传感器安装于种箱附近，将振动信号通过六通道采集卡采集，通过无线网桥发射－接收信号，将信号传送到计算机;利用MatLab分析软件，将采集到的信号进行分析处理，得到每个通道的采集振幅图，选取振幅图中若干个频率－振幅坐标值进行MatLab数据拟合。结果表明:气吸式免耕播种机主要为低频振动，

2、随着作业速度不同，频谱图的峰值就不同，速度越大，峰值越高且出现峰值的点越多;通过数据拟合可知，拟合直线越顺滑，表明此处振动对种箱排种效果越好。关键词:气吸式免耕播种机;振动信号;PUMatLab;频谱图;曲线拟合+中图分类号:S223．25文献标识码:A文章编号:1003－188X(2015)08－0040－04DOI:10.13427/j.cnki.njyi.2015.08.009示。工作时，将转化的电信号传输到六通道数据采集0引言卡中，再通过无线网桥将信号传输到计算机中，通过MatLab是一

3、种使用简单方便、适用于工程学科研PULSE软件将数据进行记录储存。究和计算的高级语言，且MatLab数值信号处理系统［1－4］的开发更是高效、实用。MatLab对振动测试中的信号处理具有强大的分析能力，对各种信号的分析可以调用相应的函数，且MatLab软件提供了强大的图［5－8］形程序，为测试结果的得出提供了有利的支持。丹麦BK公司研发的PULSE振动信号采集系统软件，将采集的每个振动采样点记录下来，通过PULSE软件中自带的转化导出工具，将采集的信号点导出成Ex-cel表格形式，再利用MatL

4、ab编好的程序将Excel表格中的数据导入MatLab中，得出频谱图;在频谱图上图1传感器安装位置找出若干个波峰值及其相对应的最大振幅频率点，通Fig．1Sensormountingposition过MatLab编程进行曲线拟合。1．2PULSE软件信号的记录和存储打开PULSE软件，在Monitor中检查各个通道加1信号采集系统速度传感器是否正常工作，免耕播种机开始作业，点1．1信号采集系统的组成击PULSE软件Start，开始记录信号，如图2所示。信号采集系统主要由加速度传感器、数据采集卡、

5、无线网桥和计算机等4部分组成。加速度传感器内部具有电荷放大功能，可将振动信号转化为电信号，其安放在排种箱附近，如图1所收稿日期:2014－08－14基金项目:国家自然科学基金项目(51365034);中国博士后科学基金项目(2014M552532XB)作者简介:张旭(1987－)，男，吉林辽源人，硕士研究生，(E－mail)zhangxuzxy2013@sina．com。通讯作者:赵满全(1955－)，男，内蒙古土右旗人，教授，博士生导师，图2PULSE软件操作界面(E－mail)nmgzmq@

6、yahoo．com．cn。Fig．2PULSEsoftwareinterface·40·2015年8月农机化研究第8期将数据导出时，通过Tools工具，选择储存的文件，选择csv文件导出，导出的数据在Excel表格中，如图3所示。图3PULSE导出的Excel表Fig．3PULSEexportedExceltable图4频谱图2MatLab程序分析Fig．4Spectrum利用MatLab软件对数据进行快速傅里叶变换3曲线拟合［9－10］(FFT)，快速傅里叶变化的函数格式为3．1曲线拟合形式y

7、=fft(x·n)MatLab软件提供了基本的曲线拟合函数的命令，利用MatLab进行编程时，主要程序如下:包括:①多项式函数拟合:a=polyfit(xdata，ydata，n)。M=dlmread(strcat(pname，fname)4109，0);其中，n表示多项式的最高阶数;xdata、ydata为将要拟fs=8192;定义采样频率为8192kHz合的数据，用数组的方式输入;输出参数a为拟合多1)定义1－6通道。项式的系数;多项式在x处的值y可用y=polyval(a，Channel_

8、1－6_Data=M(:，1－6);x)。②一般的曲线拟合:p=curvefit(‘Fun’，p0，xda-2)对信号进行快速傅里叶变换。(1～6个通道)ta，ydata)。其中，Fun表示函数Fun(p，data)的M函y1=fft(Channel_1(6)数文件，p0表示函数的初值，curvefit()命令的求解问_Data(131073:262144))题形式。若要求解点x处的函数值，可用程序f=Fun3)求傅里叶变换后的振幅。［11－12］(p，x)计算。mag(:，2)=abs(y1)