Simcenter Testlab Neo 中的数据分段

所有这些方法都会输出一个新文件，其中仅包含从原始文件中提取出的数据段。随后还可以连接其他处理方法（如频谱、总级值等），对任何已提取的数据段进行分析。

本文将介绍以下数据分段示例：

1. 1. “Input” 方法
         1.1 交互式选择数据段
         1.2 为每次运行选择不同的数据段

2. 2. “Extract Segments (Rule-Based)” 方法
         2.1 方法使用说明
         2.2 两个条件：创建索引通道

3. 3. “Split by Position” 方法

4. 4. “Decompose” 方法

5. 5. “Extract Segment (Block)” 方法
6. 6. 结果数据查看

1. 基于曲线图形截取

该方法可用于按时间选择数据段。

1.1 交互式选择数据段

进入Processing界面，可以在显示窗口中手动选择出高亮数据段，然后结合“Input” 方法（节点）使用。

显示时间历程后，同时按住 CTRL 和 ALT 键，并从左向右拖动鼠标，即可高亮选中数据段，如图 2 所示。

在 “Input” 方法的 “Properties” 对话框中：

• 将 “Input Data” 字段更改为 “Save in Run”。这样会为每个选中的数据段创建单独的运行。
• 点击 “Segments” 旁边的 “…” 按钮，所选的数据段应会显示在列表中。
• 也可以为显示中选中的每个数据段设置唯一名称。在 “Segment List” 对话框的 “Run suffix” 字段中输入名称。数据处理完成后，这将成为对应数据段的名称后缀。

完成后，在 “Segment List” 菜单中点击 “OK”，然后在“Input” 方法属性对话框中点击 “Close”。

将数据添加到 “Input Basket” 后，点击 “Run” 按钮开始处理数据。系统将创建包含提取时间数据的新片段。如果还添加了其他方法（如 spectral map、orders 等），处理后的数据也会一并存储到这些计算工况中。

1.2 为每组测试选择不同的数据段

也可以为每个工况/记录选择不同的数据段。如果某个事件在每次记录中发生的时间不同，这种方式会很有帮助。

为此，双击 “Input” 方法，并将 “Segment Mode” 从“All Runs” 切换为 “Per Run”，如图 5 所示。

2. “Extract Segments (Rule-Based)” 方法

“Extract Segments (Rule-Based)” 方法可根据数据通道中包含的数值来识别需要处理的数据段。这样，软件无需用户手动干预即可自动识别相应的数据段。
例如，可以根据特定的扭矩、转速或速度数值来提取某个数据段。

2.1 使用该方法

“Extract Segments (Rule-Based)” 方法可在 Simcenter Testlab Neo Process Designer 中使用。

例如，在下方图 7 所示的数据中，需要计算速度为每小时 65 公里时的频谱。

在记录的数据中，速度并不是恒定的。与其手动裁剪和截取数据，不如使用“Extract Segments (Rule-Based)”方法，自动识别并处理速度恒定为每小时 65 公里的数据段。

若要使该方法在 Method Library 中可用，请进入 “Files -> Add-ins”，启用 “Trackside Validation” 加载项。启用后，“Extract Segments (Rule-Based)” 方法将如图 8 所示出现在方法库中。

将 “Extract segments (rule-based)” 方法放置在包含数据的 “Input” 方法与 “Spectrum average” 处理方法之间。表示在进行频谱分析之前，先对数据进行数据段的截取。

双击 “Extract segments (rule-based)” 方法以编辑其属性（见图 9）。

在 “Detection Mode” 下拉菜单中，可选择 “First Occurrence” 或 “All Occurrences”：

• First Occurrence：当 “Segment Selection” 中设定的条件满足时，将从数据曲线中提取一个数据段。
• All Occurrences：如果记录中有多个位置满足 “Segment      Selection” 条件，则可从数据中提取多个数据段。选择此选项后，还可以进一步设置是将提取出的数据段 “Join” 合并为一次运行，还是保持 “Separate” 分开。

点击 “Segment selection” 旁边的 “…” 按钮，即可创建用于提取数据的规则，如图 10 所示。

在 “Extract segments (rule-based)” 方法中，需要选择一个参考信号。参考信号是一个单独的数据通道，用作识别数据段的依据。若希望根据不同通道上的多个条件组合来识别数据段，请使用下一节所述的 “Calculator” 方法。

规则定义菜单的其余部分提供了三种识别数据段的主要方式。所有数值都必须包含工程单位，否则无法正常工作。

• Begin or End：为数据段定义开始条件和结束条件。
• Extract：识别落在两个不同数值之间或之外的数据。
• Triggers：可定义一个触发电平。例如，当指定值超过某个阈值时，可以截取从其前后指定的若干秒和指定的时长的数据。

在上图示例中，使用的是 “Extract” 选项，用于识别速度通道处于 64 到 66 km/h 之间的数据段。

所选参考通道的工程单位必须在数值字段中明确指定（例如：km/h、Nm、rpm）。为避免混淆，请确保单位的拼写与显示窗口 Y 轴图例 中显示的内容完全一致。该字段区分大小写。

规则定义完成后，点击左下角的 “Run” 按钮即可处理数据。“Extract segments (rule-based)” 方法的结果如下面的图 11 所示。

原始时域信号与提取出的数据段都可以叠加显示和查看。可通过点击 “Active Analysis” 来实现。若提取出的数据段满足要求，请点击 “Accept”。

2.2 两个条件：创建索引通道

假设提取一个数据段时需要同时满足两个条件。在这种情况下，可以将 “Calculate” 方法（用于时域数据）与 “Extract segments (rule-based)” 方法结合使用。

在图 12 所示的流程中，会创建一个 “Index” 通道。该通道默认值为 0；当 3500 rpm 和 100 Nm 的扭矩两个条件都被超过时，其值将变为 1：

在公式设置中（可在 “Calculate” 的属性对话框中点击 “…” 按钮进行设置）：

• 将 Torque/moment 分配给 R1，将 rotational speed/rpm 分配给 R2。
• 为 R2 设置 3500 rpm 的阈值（单位必须用方括号指定），并将结果赋给 V1。
• 为 R1 设置 100 Nm 的阈值（单位必须用方括号指定），并将结果赋给 V2。
• V3 是 V1 与 V2 之间的逻辑 AND 运算。Index 通道的输出默认是 0，除非 V1 和 V2 同时为真；当两者同时为真时，Index 通道的值为 1。

“Calculate”方法的输入与输出示例如图 13 所示。

当信号超过 0.5 的阈值时，即提取该数据段。请注意，起始条件要求为上升沿，而结束条件要求为下降沿。

3. 按位置信息进行数据切分

“Split by Position”方法可用于基于 GPS/GNSS 位置信息识别需要处理的数据段。例如，可用于识别特定的路面区域等。

若要在 Simcenter Testlab Process Designer 的 Method Library 中启用 “Split by Position” 方法，请进入 “File -> Add-ins”，然后启用 “Trackside Validation” 插件。启用后，“Split by Position” 方法将如图 15 所示出现在方法库中。

使用 “Split by Position” 方法可以根据经纬度信息进行道路载荷谱数据的自动切分。

4. “Decompose” 方法

“Decompose”方法属于 “Interactive Analysis” 插件的一部分，可用于基于索引通道创建时程数据。

例如，在下方所示的 900 秒记录中，挡位（1 挡、2 挡、3 挡等）可以作为一个索引通道（见图16）。

分解后可以看出，温度范围会随着挡位的升高而增大。这些新的数据段可用于计算每个挡位对应的平均温度或峰值温度。

每条曲线都是由原始记录中不同时间点的数据拼接而成。“Decompose” 方法提供了 “Fading mode（渐变模式）”，能够以一种平滑混合的方式将数据连接起来，这对于声音或振动数据尤其有帮助。

5. “Extract Segment (Block)” 方法

另一种称为 “Extract Segment (Block)” 的方法，可用于从频率域、阶次域以及其他非时域数据中进行数据分段切分，进而可以进一步提提取每段数据的统计量。

以下方图19 所示的频谱为例，这里的目标是提取 10 到 140 Hz 范围内的 RMS（均方根）值。

虽然可以使用显示窗口中的双 X 光标快速计算单条曲线的 RMS，但在很多情况下，可能需要对多个数据通道批量计算 10 到 140 Hz 范围内的 RMS，并将所有结果导出到 Excel。

这可以通过 “Extract Segment (Block)” 方法以自动化方式完成，其处理流程如下方图20 所示：

如需使用 “Extract Segment (Block)” 方法，请在 “File -> Add-ins” 中启用 “Interactive Analysis”。

在该处理流程中，“Spectrum Average” 方法先根据时域历程计算频谱；随后提取 10 Hz 到 140 Hz 的频率范围，并对该范围内的数据执行 RMS 计算，最后将 RMS 结果发送到 Excel。

为了将计算范围限制在 10 Hz 到 140 Hz，请双击 “Extract Segment (Block)” 方法，并按照图21 所示输入 “Segment start” 和 “Segment end”。

请注意，“Segment start” 和 “Segment end” 不仅需要输入数值，还必须带有工程单位。
例如，在频谱分析中，单位应为 Hz；而在阶次切片（order cut）中，单位则应为 rpm。

6. 结果数据查看

所有这些方法都会输出一个新文件，其中仅包含原始文件中的一段数据。
示例输出结果如下方的图22所示：

提取出的数据段通常会存储在一个名为 “Process” 的新运行中。同时，系统通常还会保留指向原始数据的链接，例如 “Throughput” 时间文件。查看数据时，如果选中了整个数据文件夹，显示窗口中可能会同时显示原始数据和提取后的数据。若只想查看提取后的数据，请仅选中 “Process” 文件夹。

此外，也可以创建一个仅包含提取数据段、不保留原始数据链接的结果文件夹。实现方法是在 “Input” 方法中，将 “Input Data” 设置从 “Save time data as link” 改为 “Do not save”，如下方 图23 所示：

之后，提取出的数据段还可以连接到其他方法中，继续进行后续处理，例如频谱分析、总值计算等。

希望本文能帮助您更好地在 Simcenter Testlab Neo 中使用数据分段切分功能！