数字滤波器设计及在机构弹性动力分析中的应用.pdf

独戗性申明秉承祖国优良道德传统和学校的严谨学风郑重申明:本人所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知, 除特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人的研究成果。与我一同工作的同志对本文所论述的工作的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并已致谢。本论文及其相关资料若有不实之处。由本人承担一切相关责任论文作者签名:童3逝叠唾;月j口日保护知识产权申明本人完全了解西安理工大学有关保护知识产权的规定,即:研究生在校攻读学位期间所取得的所有研究成果的知识产权属西安理工大学所有。本人保证:发表或使用与本论文相关的成暴时署名单位仍然为西安理工大学,无论何B,tt自l地,未经学校许可。决不转移或扩散与之相关的任何技术或成果。学校有权保留本人所提交论文的原件或复印件,允许论文被查阅或借阅;学校可以公布本论文的全部或部分内容。可以采用影印,缩印或其他手段复制保存本论文。(加密学位论文解密之前后,以上申明同样适用) 论文作者签名:主11宰勿导师签名: ,j-年,,El知日中文摘要数字滤波器设计及在机构弹性动力分析中的应用学科名称:机械设计及理论作者姓名:刘畅作者签名:蟊j 1I争勿导师姓名:刘宏昭(教授)原大宁(副教授) 导师签名:夕./亥铌原71=亍答辩日期:小≯.;一摘要本文将信号分析理论中的数字滤波技术和机构弹性动力分析理论相结合,开发了数字滤波器计算机软件,通过机构弹性动力学分析获得了连杆机构杆件中的弹性位移动态响应数据,应用数字滤波器对这些响应数据进行滤波分析,为研究弹性机构动态特性变化规律提供了工具。论文主要工作如下: 对数字滤波器的原理和技术要求进行了简要论述;对常用几种数字滤波器的设计方法进行了比较,确定用窗函数法设计FIR数字滤波器,对窗函数法设计数字滤波器的原理及步骤进行了阐述:对各种窗函数及其频率响应函数进行了分析,并对各种窗函数的性能进行了比较。分析了数字滤波器的程序算法,为了减少程序开发的工作量,对滤波器复杂的计算公式进行了简化,推导出了低通与高通,带通与带阻之间的运算关系;对程序中一些重要参数的取值范围、求解方法进行了讨论;用C语言编写了数字滤波软件, 用Vc++编写了该数字滤波器软件的界面;应用所设计的数字滤波器对由多个简谐波合成的复杂信号进行了滤波分析。应用基于状态空间法的闭式算法对机构弹性动力学微分方程进行求解。剥一个具体的平面铰链四杆机构进行弹性动力学响应分析,再用本文所开发的数字滤波器软件对其动力学响应进行滤波分析,研究了不同频率的响应对接个系统响应的贡献。关键词: 机构弹性动力学数字滤波器窗函数法频率分析英文摘要 The Design of aDigital Elasto—Dynamics CANDIDATE:Liu Chang Filter and ItsApplication inMechanism SlGN^11服E SUPERVISOR:Liu Hongzhao Yuan Darting SIGNA]IJRE 毒j印勿铭磷细砌’哆 ABSTRACT Thedigital filtering technique andthemechanism elasto—dynamics bined in thisdissertation todevelop adigital filter dynamic response ofelastic 1inkage mechanism isobtained throu曲mechanism elasto—dynamic analysis,then the response data are analyzed byapplying the digital research provides a new tool foranalyzing thedynamic characteristics ofelastic main work is as follows: Abrief description ofDigital Filter theoryand technique camparing kinds ofdesign method ofDigital Filter,the WindowFanction method ischosen todesign FIRDigital Filter,an analysis ofkinds ofWJndow function method and their frequency responses are given. In order to faeilitate thesoftware devel01