【摘要】：傳統(tǒng)有線結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由于設(shè)備安裝復(fù)雜、維護(hù)成本高昂等因素,難以應(yīng)用于大型結(jié)構(gòu)的健康監(jiān)測(cè)、損害檢測(cè)與定位。因此,基于無(wú)線傳感網(wǎng)的結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)受到了廣泛關(guān)注。以機(jī)械振動(dòng)監(jiān)測(cè)為背景,本文主要關(guān)注對(duì)象是無(wú)線振動(dòng)同步采集系統(tǒng)。由于機(jī)械振動(dòng)幅度小、頻率高,所以傳感節(jié)點(diǎn)對(duì)振動(dòng)信號(hào)的高精度采集顯得尤為重要。這也對(duì)無(wú)線振動(dòng)采集系統(tǒng)時(shí)鐘的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性提出了更高的要求�？紤]到無(wú)線傳感網(wǎng)固有的不確定性,無(wú)線時(shí)鐘同步算法也難以完全消除不同節(jié)點(diǎn)之間的時(shí)鐘同步誤差。本文以信號(hào)處理為基礎(chǔ),從復(fù)頻域模態(tài)分解出發(fā),結(jié)合拉普拉斯變換的性質(zhì),分別分析時(shí)間抖動(dòng)和空間抖動(dòng)對(duì)模態(tài)復(fù)頻率、模態(tài)留數(shù)及模態(tài)振型識(shí)別的影響。本文的主要貢獻(xiàn)有:1)利用統(tǒng)一的特征分解方法,完成了對(duì)無(wú)阻尼系統(tǒng)、粘性比例阻尼系統(tǒng)和一般粘性阻尼系統(tǒng)模態(tài)分解的推導(dǎo)和整理。詳細(xì)整理了不同阻尼類(lèi)型系統(tǒng)的模態(tài)振型特點(diǎn)及證明過(guò)程。考慮到模態(tài)分析和測(cè)試的需要,補(bǔ)充頻域模態(tài)分解的推導(dǎo)過(guò)程。2)從傳遞函數(shù)矩陣出發(fā),利用拉普拉斯變換的尺度變換性質(zhì),分析時(shí)間抖動(dòng)對(duì)模態(tài)復(fù)頻率、阻尼比等模態(tài)參數(shù)識(shí)別的影響。從頻域復(fù)模態(tài)分解的相關(guān)結(jié)論出發(fā),計(jì)算基于空間抖動(dòng)采樣的傳遞函數(shù)矩陣和留數(shù),以此研究空間抖動(dòng)對(duì)留數(shù)、模態(tài)振型識(shí)別的影響。3)詳細(xì)介紹了最小二乘復(fù)頻域算法、單參考頻域留數(shù)識(shí)別算法和穩(wěn)定圖算法的步驟。針對(duì)離散時(shí)間序列,對(duì)算法中的基函數(shù)作修正。同時(shí),針對(duì)由空間抖動(dòng)導(dǎo)致的數(shù)據(jù)與參數(shù)模型的不匹配的情況,我們對(duì)PLSCF算法相關(guān)參數(shù)做了相對(duì)應(yīng)的調(diào)整。4)本文在MATLAB平臺(tái)上完成了算法的實(shí)現(xiàn)。并通過(guò)將該算法的識(shí)別結(jié)果與給定的理論值進(jìn)行對(duì)比,驗(yàn)證算法的有效性及以上理論分析結(jié)果的合理性。
【圖文】：

重慶郵電大學(xué)碩士學(xué)位論文 第 4 章 抖動(dòng)對(duì)模態(tài)參數(shù)識(shí)別的影響2.在位置e處，結(jié)構(gòu)作固有振動(dòng)的相對(duì)初相位差為 rg()eiA 。綜上，由于efir 與efir 幅度差異太大，，這樣通過(guò)歸一化留數(shù)得到的模態(tài)振型i ，iw ，iw 已不能準(zhǔn)確反映，結(jié)構(gòu)e處的實(shí)際振動(dòng)狀況了。為了形象的表達(dá)這種關(guān)系，根據(jù)文獻(xiàn)[48]中的觀點(diǎn)，在各復(fù)頻率is 分布較為分散的情況下，頻響函數(shù)虛部的 Im{ ( )}fH j 峰值可以作為模態(tài)振型的近似。使Im{ ( )}fH j 取得峰值的頻率為模態(tài)阻尼固有頻率mdi 。這種方法有助于直觀地了解模態(tài)振型的物理意義。圖 4. 1 是復(fù)頻率is 對(duì)應(yīng)的模態(tài)向量kiiei 、kiiei 區(qū)別示意圖。

圖 4. 2 ( )ff t 、 ( )ex t和 ( )ex t 波形圖號(hào) ( )ff t 、理想采樣振動(dòng)信號(hào) ( )ex t 、空間抖動(dòng)采樣信號(hào) ( )ex t的拉下：0( ) ( )bf fTstF s f t e dt 0( ) ( )bTste eXs x t e dt 00( )( )( )()())(bbb efefefb efefefTsteTste efT ts t tktT tststtees e dtx t t e dtx t eX xdte x t dtte ( )X s 、 ( )X s和t 之間關(guān)系的需要，整理(4.22)，
【學(xué)位授予單位】：重慶郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：TH113.1

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本文編號(hào)：2613695