發(fā)布時間：2019-09-14 08:55

【摘要】：針對在載荷識別計算中經(jīng)常遇到的累積誤差問題,提出了一種在每個時間步長內(nèi)迭代修正的載荷識別算法。首先利用擬靜態(tài)算法得到載荷初值,再使用數(shù)值迭代算法對其進行修正計算,仿真結(jié)果表明,該修正算法可以有效地減小由于累積誤差導(dǎo)致的發(fā)散,得到收斂的識別結(jié)果。針對上述算法,本文以多輸入多輸出簡支梁為模型,分別分析了區(qū)間放大系數(shù)、區(qū)間分割系數(shù)和精確度指標(biāo)3個計算參數(shù)對于識別結(jié)果的影響。計算結(jié)果顯示,參數(shù)的選擇對算法的效率和精度影響很大,不當(dāng)?shù)膮?shù)甚至可能引起識別結(jié)果嚴重發(fā)散,所以選擇合適的計算參數(shù)對于數(shù)值修正算法十分重要。
【圖文】：

圖１數(shù)值修正前后識別對比圖Ｆｉｇ．１Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｂｅｆｏｒｅａｎｄａｆｔｅｒｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ圖２ｒ值選取不合適的識別結(jié)果（ｒ＝５０）Ｆｉｇ．２Ｉｎｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｏｆｉｍｐｒｏｐｅｒｖａｌｕｅｏｆｒ（ｒ＝５０）來計算量的增加，表１分析了不同ｒ值選取時對于迭代步數(shù)以及誤差的影響，其中第３１４時間點為第１８自由度識別力曲線峰值點（�。瘢剑埃�，ε＝１０－７）。表１區(qū)間放大倍數(shù)的影響Ｔａｂ．１Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｉｎｔｅｒｖａｌａｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ放大倍數(shù)ｒ６０７０１００２００１０００最大計算步數(shù)３８３８３９４０４２平均計算步數(shù)３６．１５３６．３３３６．８２３７．８２４０．２０第３１４時間點計算步數(shù)３５３６３６３７３９最大計算誤差／％０．２７０．３６０．１４０．１４０．３２平均計算誤差／％０．１１０．１５０．０８０．０８０．１２第３１４時間點計算誤差／％０．０４０．０７０．０５０．０５０．０２表１說明在其余參數(shù)選取合適時，區(qū)間放大倍數(shù)對計算精度影響并不大。誤差小于０．５％在實際運用中可作為真實值的近似解，ｒ值的影響主要體現(xiàn)在對于計算步數(shù)的增加上。為進一步探討二者關(guān)系，以第３１４時間點為例，設(shè)其計算步數(shù)為Ｋ＊，�。颍剑叮埃罚�，…，１９０，２００，３００，…，９００，１０００，分別得出對應(yīng)的Ｋ＊值，經(jīng)過線性插值近似去除取整和函數(shù)擬合處理后得Ｋ＊與ｒ大致成如下對數(shù)關(guān)系Ｋ

圖１數(shù)值修正前后識別對比圖Ｆｉｇ．１Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｂｅｆｏｒｅａｎｄａｆｔｅｒｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ圖２ｒ值選取不合適的識別結(jié)果（ｒ＝５０）Ｆｉｇ．２Ｉｎｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｏｆｉｍｐｒｏｐｅｒｖａｌｕｅｏｆｒ（ｒ＝５０）來計算量的增加，表１分析了不同ｒ值選取時對于迭代步數(shù)以及誤差的影響，其中第３１４時間點為第１８自由度識別力曲線峰值點（取ｑ＝０．５，ε＝１０－７）。表１區(qū)間放大倍數(shù)的影響Ｔａｂ．１Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｉｎｔｅｒｖａｌａｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ放大倍數(shù)ｒ６０７０１００２００１０００最大計算步數(shù)３８３８３９４０４２平均計算步數(shù)３６．１５３６．３３３６．８２３７．８２４０．２０第３１４時間點計算步數(shù)３５３６３６３７３９最大計算誤差／％０．２７０．３６０．１４０．１４０．３２平均計算誤差／％０．１１０．１５０．０８０．０８０．１２第３１４時間點計算誤差／％０．０４０．０７０．０５０．０５０．０２表１說明在其余參數(shù)選取合適時，區(qū)間放大倍數(shù)對計算精度影響并不大。誤差小于０．５％在實際運用中可作為真實值的近似解，ｒ值的影響主要體現(xiàn)在對于計算步數(shù)的增加上。為進一步探討二者關(guān)系，以第３１４時間點為例，設(shè)其計算步數(shù)為Ｋ＊，�。颍剑叮�，７０，…，１９０，２００，３００，，…，９００，１０００，分別得出對應(yīng)的Ｋ＊值，經(jīng)過線性插值近似去除取整和函數(shù)擬合處理后得Ｋ＊與ｒ大致成如下對數(shù)關(guān)系Ｋ
【作者單位】： 南京航空航天大學(xué)機械結(jié)構(gòu)力學(xué)及控制國家重點實驗室;
【基金】：高等學(xué)校博士學(xué)科點專項科研基金(20123218120005)資助項目 國家自然科學(xué)基金(51305197)資助項目 機械結(jié)構(gòu)力學(xué)及控制國家重點實驗室(南京航空航天大學(xué))自主研究課題(0115K01)資助項目
【分類號】：O347.1


本文編號：2535805