振動位移的準(zhǔn)確獲取，在工程領(lǐng)域以及有限元分析邊界條件的確定中均具有 重要的意義。但位移傳感器對測試條件要求苛刻，很多情況下都無法實(shí)施；采用 加速度傳感器測試并兩次積分得到位移信號的方法相對方便易行，但加速度積分 時(shí)常出現(xiàn)趨勢項(xiàng)干擾，導(dǎo)致積分出的位移曲線嚴(yán)重偏執(zhí)。針對該問題，本文提出 了一種基于頻域積分的―低頻衰減積分算法‖，并利用多種算例對積分算法進(jìn)行了驗(yàn) 證與誤差評價(jià)，研究了積分參數(shù)的選擇對結(jié)果的影響；最后搭建了―含限位碰撞的 加速度測試實(shí)驗(yàn)臺‖，對積分算法在工程中的應(yīng)用特性進(jìn)行了研究。本論文主要研 究內(nèi)容和結(jié)論歸納如下： ①通過對現(xiàn)存幾種加速度積分算法理論公式的推演，發(fā)現(xiàn)其在積分趨勢項(xiàng)誤 差控制和加速度有效信息保留上存在不足，因此造成了積分誤差偏大。針對該問 題，本文提出了一種基于頻域積分的―低頻衰減‖積分算法。 ②通過簡諧函數(shù)疊加算例，強(qiáng)迫振動、自由振動以及含限位碰撞振動工況的 仿真算例對現(xiàn)存幾種加速積分算法及本文提出的―低頻衰減‖積分算法進(jìn)行了驗(yàn)證 與誤差評價(jià)。結(jié)果表明：本文研究的低頻衰減積分算法不但積分誤差更小，而且 對積分控制參數(shù)的選擇容錯性強(qiáng)，更易于操作。 ③為了研究所提出的低頻衰減積分算法在工程中的應(yīng)用特性，基于某摩托車 發(fā)動機(jī)，設(shè)計(jì)并搭建了―含限位碰撞的加速度測試實(shí)驗(yàn)臺‖，并基于 LABVIEW 虛 擬儀器軟件開發(fā)了該實(shí)驗(yàn)臺的控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了加速度和位移測試的自動化。 ④為了修正加速度測試系統(tǒng)誤差，利用上述實(shí)驗(yàn)臺測試了發(fā)動機(jī)活塞上的加 速度，同時(shí)通過理論求解得到其理論值。通過多次測試并將理論值與實(shí)測值進(jìn)行 對比得到測試系統(tǒng)的誤差，并對其進(jìn)行了多項(xiàng)式擬合，從而對誤差進(jìn)行了修正。 ⑤利用上述實(shí)驗(yàn)臺同時(shí)對―往復(fù)運(yùn)動桿‖上的加速度和位移進(jìn)行了測試。對測得 的加速度進(jìn)行測試誤差修正，并對修正前后的加速度信號分別進(jìn)行積分，將積分 所得的位移與實(shí)測位移對比并進(jìn)行了誤差評價(jià)。結(jié)果表明：進(jìn)行測試誤差修正后， 積分所得的位移信號峰值誤差明顯降低。 ⑥在不同電機(jī)轉(zhuǎn)速下，對比了低頻衰減積分算法所得位移與激光傳感器實(shí)測 位移，結(jié)果表明：當(dāng)信號基頻較低時(shí)，本文算法積分位移誤差略偏大；但隨著信 號基頻的提高，誤差減小。基于本研究所采用測試系統(tǒng)，當(dāng)加速度基頻高于 3.8Hz 時(shí)，積分峰值誤差小于 10%，滿足工程測試需求；當(dāng)加速度基頻高于 4.35Hz 時(shí)， 積分峰值誤差小于 5%，可達(dá)到較理想的測試效果。