加速度轉(zhuǎn)換成位移的matlab代碼及說(shuō)明

加速度轉(zhuǎn)換成位移的matlab代碼及說(shuō)明由測(cè)量的加速度離散數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成位移數(shù)據(jù)一般不直接在時(shí)域進(jìn)行積分處理，而是由時(shí)域轉(zhuǎn)換成頻域在頻域中進(jìn)行二次積分再轉(zhuǎn)化到時(shí)域中得到位移結(jié)果。相關(guān)matlab處理程序方法參考王濟(jì)老師的matlab在振動(dòng)信號(hào)處理中的應(yīng)用中的程序如下：%頻域積分%clear; clc; close all hidden%fni=input(頻域積分-輸入數(shù)據(jù)文件名：,s);fid=fopen(fni,r);sf=fscanf(fid,%f,1);%采樣頻率fmin=fscanf(fid,%f,1);%最小截止頻率fmax=fscanf(fid,%f,1);%最大截止頻率c=fscanf(fid,%f,1);%單位變換系數(shù)it=fscanf(fid,%f,1);%積分次數(shù)sx=fscanf(fid,%s,1);%橫向坐標(biāo)軸的標(biāo)注sy1=fscanf(fid,%s,1);%縱向坐標(biāo)軸輸入單位的標(biāo)注sy2=fscanf(fid,%s,1);%縱向坐標(biāo)軸輸出單位的標(biāo)注fno=fscanf(fid,%s,1);%輸出數(shù)據(jù)文件名x=fscanf(fid,%f,1,inf);%輸入數(shù)據(jù)存成行向量status=fclose(fid);n=length(x);%建立時(shí)間向量t=0:1/sf:(n-1)/sf;%大于并最接近n的2的冪次方為FFT長(zhǎng)度nfft=2nextpow2(n);%FFT變換y=fft(x,nfft);%計(jì)算頻率間隔（Hz/s）df=sf/nfft;%計(jì)算指定頻帶對(duì)應(yīng)頻率數(shù)組的下標(biāo)ni=round(fmin/df+1);na=round(fmax/df+1);%計(jì)算圓頻率間隔（rad/s）dw=2*pi*df;%建立正的離散圓頻率向量w1=0:dw:2*pi*(0.5*sf-df);%建立負(fù)的離散圓頻率向量w2=2*pi*(0.5*sf-df):-dw:0;%將正負(fù)圓頻率向量組合成一個(gè)向量w=w1,w2;%以積分次數(shù)為指數(shù)，建立圓頻率變量向量w=w.it;%進(jìn)行積分的頻域變換a=zeros(1,nfft); a(2:nfft-1) =y(2:nfft-1)./w(2:nfft-1);if it = 2 y=-a; %進(jìn)行二次積分的相位變換else a1=imag(a); a2=real(a); y=a1-a2*i; %進(jìn)行一次積分的相位變換enda=zeros(1,nfft);%消除指定正頻帶外的頻率成分a(ni:na)=y(ni:na);%消除指定負(fù)頻帶外的頻率成分a(nfft-na+1:nfft-ni+1)=y(nfft-na+1:nfft-ni+1);y=ifft(a,nfft); %IFFT變換%取逆變換的實(shí)部n個(gè)元素并乘以單位變換系數(shù)為積分結(jié)果y=real(y(1:n)*c;subplot(2,1,1); plot(t,x); xlabel(sx); ylabel(sy1); grid on; %繪制幾分錢的時(shí)程曲線圖形subplot(2,1,2); plot(t,y); xlabel(sx); ylabel(sy2); grid on; %繪制積分后的時(shí)程曲線圖形%打開文件輸出積分后的數(shù)據(jù)fid=fopen(fno,w);for k=1:n, fprintf(fid,%f n,y(k); endstatus=fclose(fid);程序使用說(shuō)明：運(yùn)行該程序會(huì)顯示 頻域積分-輸入數(shù)據(jù)文件名：在之后寫出輸入數(shù)據(jù)文件的完整文件名（包括擴(kuò)展名，例如data.txt）要求數(shù)據(jù)文件必須在matlab工作空間路徑下，該數(shù)據(jù)文件必須滿足如下格式要求：采樣頻率下限截止頻率上限截止頻率單位變換系數(shù)積分階數(shù)（加速度變位移為2，變速度為1）時(shí)間（s）加速度（g）位移（mm）out.txt具體加速度數(shù)據(jù)（回車或空格隔開）下圖為書上給出的例子：滿足這樣的格式的數(shù)據(jù)文件才能正常處理，注意單位變換系數(shù)和坐標(biāo)有關(guān)，如果按書上的例子加速度以g為單位位移以mm為單位，單位變換系數(shù)應(yīng)該為9.8*1000=9800；而用米每二次方秒為加速度單位以mm為位移單位的話就是1*1000=1000；如果m為位移單位的話那單位變換系數(shù)就應(yīng)該為1了。要注意單位變換系數(shù)的選取和自己設(shè)定的坐標(biāo)單位有關(guān)。而加速度數(shù)據(jù)的問(wèn)題，如果數(shù)據(jù)為一維數(shù)據(jù)即全為振動(dòng)加速度的值可以直接使用該程序，但如果像我一樣是測(cè)量的原始結(jié)果，為振動(dòng)加速度對(duì)應(yīng)著時(shí)間需要對(duì)該程序進(jìn)行修改，在讀取數(shù)據(jù)的代碼上修改為讀取的x數(shù)組分離出加速度數(shù)據(jù)和時(shí)間數(shù)據(jù)。分別代替原來(lái)的加速度x和時(shí)間t。我修改后的程序如下，之前除了數(shù)據(jù)部分直接寫到程序里，不在需要輸入了，而測(cè)量數(shù)據(jù)為時(shí)間對(duì)應(yīng)著相應(yīng)的加速度，m為位移單位m/s2為加速度單位，單位變換系數(shù)為1，程序如下：注意：如果直接復(fù)制程序的話注意中英文輸入法切換導(dǎo)致程序字符有問(wèn)題，自己在matlab中改一下單引號(hào)為英文輸入狀態(tài)下的就好。%頻域積分%clear; clc; close all hidden%fni=input(頻域積分-輸入數(shù)據(jù)文件名：,s);fid=fopen(fni,r);sf=12000%采樣頻率fmin=0.1%最小截止頻率fmax=6000%最大截止頻率c=1%單位變換系數(shù)it=2%積分次數(shù)sx=時(shí)間（s）;%橫向坐標(biāo)軸的標(biāo)注sy1=加速度（m/s2）;%縱向坐標(biāo)軸輸入單位的標(biāo)注sy2=位移（m）;%縱向坐標(biāo)軸輸出單位的標(biāo)注out.txt;%輸出數(shù)據(jù)文件名x=fscanf(fid,%f,1,inf);%輸入數(shù)據(jù)存成行向量%加速度時(shí)間數(shù)據(jù)分離for i=1:1:(length(x)/2) %時(shí)間數(shù)據(jù) t(i) = x(2*i-1); %加速度數(shù)據(jù) xx(i) = x(2*i);endstatus=fclose(fid);n=length(xx);%大于并最接近n的2的冪次方為FFT長(zhǎng)度nfft=2nextpow2(n);%FFT變換y=fft(xx,nfft);%計(jì)算頻率間隔（Hz/s）df=sf/nfft;%計(jì)算指定頻帶對(duì)應(yīng)頻率數(shù)組的下標(biāo)ni=round(fmin/df+1);na=round(fmax/df+1);%計(jì)算圓頻率間隔（rad/s）dw=2*pi*df;%建立正的離散圓頻率向量w1=0:dw:2*pi*(0.5*sf-df);%建立負(fù)的離散圓頻率向量w2=2*pi*(0.5*sf-df):-dw:0;%將正負(fù)圓頻率向量組合成一個(gè)向量w=w1,w2;%以積分次數(shù)為指數(shù)，建立圓頻率變量向量w=w.it;%進(jìn)行積分的頻域變換a=zeros(1,nfft); a(2:nfft-1) =y(2:nfft-1)./w(2:nfft-1);if it = 2 y=-a; %進(jìn)行二次積分的相位變換else a1=imag(a); a2=real(a); y=a1-a2*i; %進(jìn)行一次積分的相位變換enda=zeros(1,nfft);%消除指定正頻帶外的頻率成分a(ni:na)=y(ni:na);%消除指定負(fù)頻帶外的頻率成分a(nfft-na+1:nfft-ni+1)=y(nfft-na+1:nfft-ni+1);y=ifft(a,nfft); %IFFT變換%取逆變換的實(shí)部n個(gè)元素并乘以單位變換系數(shù)為積分結(jié)果y=real(y(1:n)*c;subplot(2,1,1); plot(t,xx); xlabel(sx); ylabel(sy1); grid on; %繪制幾分錢的時(shí)程曲線