随机载荷模拟及雨流计数方法在matlab中的实现.docVIP

近日来的工作 一、仿真随机过程 sw=2; A=sqrt(2*sw*detaw) （1）中心频率为10pi，detaw=0.01，带宽为2pi的低频窄带随机过程 for n=9:0.01:11; xn=A*sin(n*pi*t+rand(1,1)*2*pi); x=x+xn; end （2）中心频率为100pi，detaw=0.01，带宽为2pi的高频窄带随机过程 for n=99:0.01:101; yn=A*sin(n*pi*t+rand(1,1)*2*pi); y=y+yn; end （3）低频与高频组合成的宽带随机过程 z=x+y 问题一：关于带宽。带宽为2pi似乎太宽了，若带宽改为0.2pi，detaw依然不变，得到图如下。 二、用雨流计数法截取循环 （1）得到随机过程x的极点值（储存在矩阵S中）。 n=length(x); s=x(1); for i=2:n-1; if (x(i)x(i-1))(x(i)x(i+1))||((x(i)x(i-1))(x(i)x(i+1))); s=[s,x(i)]; end end S=[s,x(n)]; （2）对极值点间变程进行比较分析，截取循环 while i+3length(S) i=i+1; detaS1=abs(S(i+1)-S(i)); %获得四个极值点间的三段变程 detaS2=abs(S(i+2)-S(i+1)); detaS3=abs(S(i+3)-S(i+2)); if (detaS2=detaS1)(detaS2=detaS3) %将变程满足截取条件的循环截取出 Ba=[Ba,(S(i+2)-S(i+1))/2]; %截取出循环的幅值 Bm=[Bm,(S(i+2)+S(i+1))/2]; %截取出循环的均值 Q=[Q;S(i+1),S(i+2)]; %构成截取出循环的极值点存于Q中，即原随机过程抛弃的点 S(i+1)=[]; S(i+2)=[]; i=i-1; end end Sr=S; %剩余的极值点存于Sr中 （3）分别对低频窄带、高频窄带、宽带进行雨流处理 低频窄带 高频窄带 宽带 问题二：由于观察到用雨流法处理这三种随机过程的效果差别比较大，就编程统计计算了雨流处理这三种随机过程抛弃的极值点数（即截取的循环）与原载荷极值点数之比rate。因为我理解为rate越大，雨流处理效果越好（不知道对不对？）得到的统计结果如下： 首先，每种随机过程都对一个信号雨流处理的结果比较 雨流 低频窄带随机过程 高频窄带随机过程 组合宽带随机过程 采样点数N1 1001 1001 1001 极值点数N2 943 82 941 剩余点数N3 783 38 277 截取点数N4 160 44 624 截取率rate=N4/N2 0.1697 0.5366 0.6992 其次，每种随机过程都对很多个信号雨流处理的统计结果（对100组信号进行统计）: rate 低频窄带随机过程 0.0814 频窄带随机过程 0.3006 组合宽带随机过程 0.3178 这样看的话这种雨流计数法对这三种随机过程的适用性：宽带高频窄带低频窄带（自己这么想的，不知是否行的通） 三、对剩余载荷的处理 re=[ZSr,ZSr]; [reside,Ba,Bm,Q]=Rainflow(re); 问题三：我的理解是对于剩余载荷residue，在复制一个一样的residue，让它们首尾相接作为一个新的过程再进行雨流处理，得到{residue2+cycles}。我对文章的理解是residue2要和原本的residue一致，但这又如何保证呢？总之，对这里理解的不是很清晰。 四、载荷的重构（将循环插入剩余载荷中） （1）筛选出要插入循环Q中高于门槛值threshold的循环存于S中 [c,r]=size(Q); S=[]; Abs=[]; for i=1:c if abs(Q(i,2)-Q(i,1))threshold S=[S;Q(i,1),Q(i,2)]; Abs=[Abs,abs(Q(i,2)-Q(i,1))]; end end （2）对S中循环按幅值大小降序排列 [Abs,index]