实时混合模拟试验效果的频域评价方法

摘要

一种实时混合模拟试验效果的频域评价方法，对实时混合模拟的输入和输出进行傅里叶变化，用变换后输入的频域结果除以变换后输出的频域结果，将结果按照特定的加权方法加权，可以得到评价指标FEI，计算评价指标FEI的幅值A和相位φ，若值A越接近于1和相位φ越接近于0，说明试验的效果越好。同时，采用与计算评价指标FEI相同的加权方法计算输入信号的等效频率feq，用相位φ除以等效频率feq可以得到实时混合模拟的时滞。该方法可以通过选取计算位移或者指令位移作为输入，测量位移作为输出，对实时混合模拟的效果进行评价，或者对不同的补偿方法进行评价。

主权项

一种实时混合模拟试验效果的频域评价方法，其特征在于该方法包含以下步骤：第一步：对实时混合模拟的输入信号和输出信号分别乘以一个窗函数，得到加窗后的输入信号和输出信号；第二步：对第一步加窗后的输入信号和输出信号进行快速傅立叶变换，得到输入信号和输出信号的频谱；第三步：将第二步得到的输入信号的频谱对应于每个频率的值，分别除以输出信号的频谱在相同频率下对应的值，得到各频率下输入信号与输出信号的频谱比值；第四步：将第二步得到的输入信号的频谱对应于每个频率的值取模，进一步得到模的n次幂，并对各频率下模的n次幂求和，得到各频率下模的n次幂之和；第五步：将第四步得到的各频率下模的n次幂，除以各频率下模的n次幂之和，得到输入信号中该频率的权重；第六步：在每一个频率下，将第三步得到的输入信号与输出信号的频谱比值，分别乘以对应频率下第五步得到的权重，然后将各个频率下的乘积结果进行累加，得到频域分析指标FEI；第七步：计算第六步得到的频域分析指标FEI的幅值A和相位φ，幅值A用来判断试验的幅值误差大小，而相位φ用于计算时滞；第八步：对第二步得到的输入信号的频谱，将输入信号的各个频率分别乘以其在第五步中的权重，并进行加权求和，得到输入的等效频率feq；第九步：采用第七步得到的相位φ除以第八步得到的到输入信号的等效频率feq，得到实时混合模拟的时滞d。其中，第七步得到的幅值A、相位φ和第九步得到的时滞d即为评价实时混合模拟的指标，若幅值A越接近于1、相位φ和时滞d越接近于0，说明试验的效果越好。