發(fā)布時間：2020-06-25 07:33

【摘要】：需要建立描述結構性能的模型時,對系統(tǒng)的辨識就顯得尤為重要。近幾年來,在應用數(shù)學、理論物理和信號處理領域的研究者發(fā)展了一種能夠對信號進行多分辨率分析的有效工具,這種工具就是小波變換。對結構動力學系統(tǒng)的自由衰減響應信號進行連續(xù)小波變換能將信號中包含的大量信息集中到一系列脊中,這些脊與信號中每一個頻率成分的幅度和相位直接相關。通過提取脊并根據(jù)脊上的連續(xù)小波變換系數(shù)可以辨識系統(tǒng)的參數(shù)。 為了辨識密集模態(tài),本文改進了傳統(tǒng)的從線性系統(tǒng)的自由衰減響應中應用連續(xù)小波變換估計模態(tài)參數(shù)的方法。研究了特別是當需要辨識密集模態(tài)時自由衰減響應信號的連續(xù)小波變換。提出用一種魯棒的重新加權迭代最小二乘法來擬合小波的幅度和相位曲線。為了識別密集模態(tài)的參數(shù),提出選擇最優(yōu)分析尺度的方法,這種方法通過搜索擬合誤差函數(shù)局部極小值的位置來實現(xiàn)。為了實現(xiàn)模態(tài)分離并抑制邊界效應,通過使擬合誤差函數(shù)局部極小值的和達到最小值實現(xiàn)了小波函數(shù)參數(shù)的選擇。在兩個三自由度有阻尼系統(tǒng)上的數(shù)值仿真結果表明本文提出的改進方法能夠更加準確地估計包含密集模態(tài)的線性系統(tǒng)的自然頻率和阻尼比。 利用脊上連續(xù)小波變換系數(shù)的幅度和相位,從結構動力學系統(tǒng)的自由衰減響應中辨識了弱非線性阻尼和剛度。為了消除連續(xù)小波變換幅度極值的頻移,小波脊是通過在每一個時刻搜索規(guī)范化量圖局部極大值的尺度位置來提取的。指出在單自由度系統(tǒng)的辨識過程中沒有必要選擇小波參數(shù)。辨識方法的有效性在兩個包含非線性阻尼和剛度的單自由度仿真算例中得到了證明。 為了高效地估計漸進信號的瞬時頻率和幅度,提出一種提取小波脊的方法。推導了尺度間隔和采樣頻率應當滿足的不等式。任意給定一個小波脊提取的精度,通過解這些不等式并考慮到使連續(xù)小波變換計算的復雜性達到最小能夠得到尺度間隔和采樣頻率的一對最優(yōu)值。在使用這對最優(yōu)參數(shù)計算連續(xù)小波變換之后,僅用傳統(tǒng)方法提取的脊上的間斷點就可形成一個更加可靠的新脊。提出的脊提取方法在一個弱非線性系統(tǒng)辨識的仿真算例上得到了驗證,測試結果表明提出方法的計算量與傳統(tǒng)方法相比有了明顯降低。 最后,對研制的高精度轉動慣量測量儀的相關技術參數(shù)進行了辨識。辨識結果表明:采用了提出的非線性系統(tǒng)辨識方法以后,儀器測量轉動慣量的精度得到有效提高。
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2009
【分類號】：N945.14
【圖文】：

圖 2-2 時頻平面上的規(guī)范化量圖Fig. 2-2 Normalized scalogram in the time frequency planeARTICLE IN PRESS

第 3 章 線性系統(tǒng)的模態(tài)參數(shù)識別exp(π())exp(2π)2112112111AfafffbaKibiiciiii (3-16則小波變換系數(shù)的幅度和相位可表示為： πcos(2π)cos(2π)sin(2π)sin(2π)Arg(,)arctan1(1)11(1)1zKfbKfbKfbKfbWabidiiidiiidiiidiix (3-17(,)2cos(2π2π)1(1)1212 xiiiidiidiiW abKKKKfb fb (3-18式(3-17)中 z是整數(shù)。顯然在這種情況下，直接采用傳統(tǒng)的模態(tài)參數(shù)識別方法不能準確估計模態(tài)參數(shù)。位論文全文數(shù)據(jù)庫 2011年 第11期 基礎科學輯 A0

【參考文獻】

相關期刊論文 前10條

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相關博士學位論文 前2條

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本文編號：2729054