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Contrôle aléatoire haute résolution à basse fréquence (Multi-Résolution)

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EDM offre la fonction multirésolution qui applique la résolution sélectionnée dans la gamme des hautes fréquences et 8 fois la résolution dans la gamme des basses fréquences.

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Le contrôle aléatoire est un test de vibration fondamental pour diverses industries et fabricants de produits. L'algorithme de contrôle basé sur la FFT transforme les signaux temporels dans le domaine des fréquences où l'analyse, le calcul, la comparaison... la moyenne, (etc.) sont effectués. La performance du contrôle aléatoire est déterminée par la façon dont la FFT décrit les caractéristiques du système. Une résolution spectrale appropriée doit être choisie afin d'éviter de manquer des observations souhaitables et de répondre aux exigences de performance de la commande.

Les caractéristiques de la plupart des systèmes mécaniques ont généralement plus de détails aux basses fréquences qu'aux hautes fréquences et sont mieux décrites dans une échelle de fréquence logarithmique. Étant donné que la FFT fournit une résolution de fréquence uniforme, la résolution sélectionnée qui est suffisante aux hautes fréquences peut être trop éparse aux basses fréquences, ce qui entraîne une mauvaise performance de contrôle lors des tests de contrôle aléatoire. Pour résoudre ce problème, une résolution plus élevée doit être sélectionnée pour révéler les détails aux basses fréquences. Cependant, une résolution plus élevée nécessite plus de puissance de calcul et plus de stockage pour sauvegarder les données, ce qui entraîne un temps de boucle plus long et un taux de rafraîchissement du spectre plus lent.

Le compromis entre les performances du contrôle à basse fréquence et la réponse de l'ensemble du système est toujours difficile, mais Crystal Instruments a la solution : Le contrôle aléatoire multirésolution. Cette technique, récemment introduite dans l'algorithme de contrôle aléatoire, divise l'ensemble de la gamme de fréquences en bandes de basses et hautes fréquences. Deux boucles de contrôle différentes avec des taux d'échantillonnage différents sont utilisées respectivement dans chaque bande de fréquence. Huit fois la résolution sélectionnée est appliquée à la bande de basse fréquence dans le calcul de la boucle de contrôle. Par conséquent, les performances de contrôle sont grandement améliorées aux basses fréquences sans augmenter la durée de la boucle ni diminuer le taux de rafraîchissement du spectre. L'essai de vibration peut être enregistré dans un espace de stockage limité.

La fréquence de coupure qui divise la gamme de fréquences en deux bandes est automatiquement calculée par EDM. En outre, quelques fréquences adjacentes sont proposées au choix pour éviter la résonance ou l'anti-résonance.

Résultats des tests :

Dans les fenêtres composites ci-dessous, un test est effectué sans contrôle multirésolution à 400 lignes.

La ligne bleue est le spectre de contrôle. La ligne verte est le spectre de profil. Les lignes jaunes et rouges représentent les limites d'alarme et d'interruption.

Dans ce cas, un Spider effectue un test aléatoire avec un profil où il y a quelques pics et vallées en dessous de 100 Hz et entre 200 et 500 Hz. Nous pouvons voir que le spectre de contrôle correspond très bien au profil entre 200 et 500 Hz, mais n'est pas satisfaisant en dessous de 100 Hz. La raison en est décrite dans la première moitié de cet article.

Lorsque le contrôle multirésolution est activé, la résolution dans la gamme des basses fréquences est beaucoup plus élevée et les performances du contrôle sont grandement améliorées. Le spectre de contrôle correspond au profil en dessous de 100 Hz ainsi qu'entre 200 et 500 Hz.

Les fenêtres composites de contrôle ci-dessous sont zoomées sur la plage 13~100 Hz.

Le graphique du haut montre comment le contrôle (f) correspond au profil (f) SANS contrôle multi-résolution.

Le graphique du bas montre comment le contrôle(f) correspond au profil(f) AVEC contrôle multi-résolution.

Le contrôle (f) correspond beaucoup mieux au profil (f) avec le contrôle multi-résolution.

La différence entre le contrôle(f) et le profil(f) est beaucoup plus minimisée dans la gamme des basses fréquences avec le contrôle multi-résolution.