加速度轉換成位移的matlab代碼及說明

加速度轉換成位移的matlab代碼及說明由測量的加速度離散數(shù)據數(shù)據轉化成位移數(shù)據一般不直接在時域進行積分處理，而是由時域轉換成頻域在頻域中進行二次積分再轉化到時域中得到位移結果。相關matlab處理程序方法參考王濟老師的matlab在振動信號處理中的應用中的程序如下：%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);%橫向坐標軸的標注sy1=fscanf(fid,%s,1);%縱向坐標軸輸入單位的標注sy2=fscanf(fid,%s,1);%縱向坐標軸輸出單位的標注fno=fscanf(fid,%s,1);%輸出數(shù)據文件名x=fscanf(fid,%f,1,inf);%輸入數(shù)據存成行向量status=fclose(fid);n=length(x);%建立時間向量t=0:1/sf:(n-1)/sf;%大于并最接近n的2的冪次方為FFT長度nfft=2nextpow2(n);%FFT變換y=fft(x,nfft);%計算頻率間隔（Hz/s）df=sf/nfft;%計算指定頻帶對應頻率數(shù)組的下標ni=round(fmin/df+1);na=round(fmax/df+1);%計算圓頻率間隔（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);%建立負的離散圓頻率向量w2=2*pi*(0.5*sf-df):-dw:0;%將正負圓頻率向量組合成一個向量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; %進行二次積分的相位變換else a1=imag(a); a2=real(a); y=a1-a2*i; %進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%取逆變換的實部n個元素并乘以單位變換系數(shù)為積分結果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; %繪制積分后的時程曲線圖形%打開文件輸出積分后的數(shù)據fid=fopen(fno,w);for k=1:n, fprintf(fid,%f n,y(k); endstatus=fclose(fid);程序使用說明：運行該程序會顯示 頻域積分-輸入數(shù)據文件名：在之后寫出輸入數(shù)據文件的完整文件名（包括擴展名，例如data.txt）要求數(shù)據文件必須在matlab工作空間路徑下，該數(shù)據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）時間（s）加速度（g）位移（mm）out.txt具體加速度數(shù)據（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)據文件才能正常處理，注意單位變換系數(shù)和坐標有關，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)就應該為1了。要注意單位變換系數(shù)的選取和自己設定的坐標單位有關。而加速度數(shù)據的問題，如果數(shù)據為一維數(shù)據即全為振動加速度的值可以直接使用該程序，但如果像我一樣是測量的原始結果，為振動加速度對應著時間需要對該程序進行修改，在讀取數(shù)據的代碼上修改為讀取的x數(shù)組分離出加速度數(shù)據和時間數(shù)據。分別代替原來的加速度x和時間t。我修改后的程序如下，之前除了數(shù)據部分直接寫到程序里，不在需要輸入了，而測量數(shù)據為時間對應著相應的加速度，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：如果直接復制程序的話注意中英文輸入法切換導致程序字符有問題，自己在matlab中改一下單引號為英文輸入狀態(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=時間（s）;%橫向坐標軸的標注sy1=加速度（m/s2）;%縱向坐標軸輸入單位的標注sy2=位移（m）;%縱向坐標軸輸出單位的標注out.txt;%輸出數(shù)據文件名x=fscanf(fid,%f,1,inf);%輸入數(shù)據存成行向量%加速度時間數(shù)據分離for i=1:1:(length(x)/2) %時間數(shù)據 t(i) = x(2*i-1); %加速度數(shù)據 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長度nfft=2nextpow2(n);%FFT變換y=fft(xx,nfft);%計算頻率間隔（Hz/s）df=sf/nfft;%計算指定頻帶對應頻率數(shù)組的下標ni=round(fmin/df+1);na=round(fmax/df+1);%計算圓頻率間隔（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);%建立負的離散圓頻率向量w2=2*pi*(0.5*sf-df):-dw:0;%將正負圓頻率向量組合成一個向量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; %進行二次積分的相位變換else a1=imag(a); a2=real(a); y=a1-a2*i; %進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%取逆變換的實部n個元素并乘以單位變換系數(shù)為積分結果y=real(y(1:n)*c;subplot(2,1,1); plot(t,xx); xlabel(sx); ylabel(sy1); grid on; %繪制幾分錢的時程曲線