机械系统测试数据处理方法研究#
 

摘要：针对机械系统测试数据进行拟合曲线过程中存在的问题，对测试系统数据处理方法进行了探究，建立了以最小二乘法为基础的曲线拟合的数据处理流程，探讨了项数对拟合导函
数的影响，确定了最佳拟合项数为7 项，实验证明该方法可以获得客观、符实的拟合曲线，为机械综合性能分析、故障检测、机构开发结构参数设计以及设备改进等提供了重要可靠的
依据。
 

关键词：数据处理；最小二乘法；测试系统；曲线拟合

引言
机械产品构件的速度（角速度）、加速度（角加速度）、跃度等运动特征直接影响机械
运转的稳定性、机械效率等性能指标，理论上，可对测试构件的位移与时间的运动规律进行
差分得到。而实际机械中，由于机械加工精度、装配精度、运动副间隙以及机械振动和产生
的动力冲击，使得测试获得的位移运动规律存在误差，作差分分析后的数据曲线不能符实的
表征机械应有的运动特征。因此，由实际测试位移数据怎样获得构件的高精度位移曲线从而
获得所需的运动特征具有理论意义和工程价值。论文针对所开发的实验教学设备的测试系
统，对位移的离散数据首先采用曲线拟合的方法，得到位移与时间的解析函数关系，再通过
对函数的微分获得导函数，并对曲线拟合的切比雪夫拟合多项式方法、里米兹方法、最小二
乘方法进行了探讨。实践表明，在要求满足一阶、二阶和三阶导函数符实的条件下，最小二
乘法具有更高的吻合精度。

4 结论
（1）通过对各种数据处理方法的探究并结合工程实际应用，采用最小二乘拟合曲线，当拟合项数为7 项时，其一阶、二阶、三阶导函数均能客观、符实地表征机械运动特征。
（2）建立了以最小二乘法为基础的曲线拟合的数据处理流程，运用于高精度曲线拟合通用性、可靠性良好。
 

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