变步长极点配置方法研究

为了克服常规特征结构极点配置方法的局限性,提出了一种变步长与含调谐因子的改进极点配置算法,减小系统控制力,并且易实现极点配置.该算法求得的增益矩阵始终为实数,依据作动器个数而采用的变步长方法适用性强,引入调谐因子使控制结果更佳.过程如下:首先,为了保证增益矩阵的实数,在配置极点的选择方面,在配置前2 r阶极点时,保持原极点的虚部不变改变实部;其次,为了获得较好的控制效果,在极点配置时,选择变步长;再次,为了进一步改善控制效果,在确定每步配置增益时,引入了调谐因子.最后,以5层建筑物为例,依据不同作动器作用步长下控制结果,并结合调谐因子对本文所提方法的有效性进行了分析.在多输入系统极点配置时,其步长选择0.2～0.5总长时控制效果较好,调谐因子的选取在优选区间内可以得到更好的控制效果.     

基于最小二乘支持向量机的大坝变形预测研究

大坝变形预测是风险评估的关键,而涉及因素存在高度非线性.为达到好的预测效果,提出了一种基于最小二乘支持向量机(LSSVM)的大坝变形预测方法.在数据预处理方面,针对传统的参数平方、立方这种处理方式,提出变阶次概念;针对LSSVM交叉验证耗时过多,提出了一种简单可行的变参数方法 .为了快速获得优化结果,引入基于十进制的遗传算法.此外,为进一步提高预测精度,引入遗忘因子概念.最后,给出一个实例.     

软土地基上模袋砂围堤稳定性分析

模袋砂围堤存在模袋与模袋之间及砂与模袋之间的摩擦,并具有模袋横纵向拉力相异的特点,为此,在三维有限元方法和试验结果的基础上,对模袋砂围堤的稳定性及其影响因素进行了仿真分析。研究结果表明:模袋砂围堤整体安全系数随着土工织物——模袋抗拉强度及袋内填充土体强度参数的增大显著增加;随着模袋充填厚度增大,围堰整体安全系数迅速降低并趋于稳定。     

基于遗传算法的智能框架结构作动器最优配置

在模态可控度及最小费用函数的基础上,针对目前因使用组合优化来布置作动器所带来的困难,采用遗传算法来确定振动主动控制中作动器的最优配置.为适于框架结构的具体计算,对常规遗传算法约束条件的引入进行了改进,最后给出了计算实例.算例表明这一方法是有效的.     

模袋砂堤防沉降量预测的分数阶灰色模型

为获得更优的模袋砂堤防沉降预测结果,基于灰色模型,提出一种分数阶灰色模型。运用MATLAB语言编写了相关程序,实现微分阶次到分数阶的改变,并运用该模型对模袋砂滩涂围垦测试的沉降结果进行实例分析。分数阶灰色模型与灰色Verhulst模型、残差GM模型、GM(1,1)模型对比分析表明:(a)分数阶灰色模型预测结果更精确,其不仅具有GM(1,1)模型前期预测效果好的优点,而且具有灰色Verhulst模型后期预测效果好的优点;(b)分数阶灰色模型的中长期预测结果稳定性比残差GM模型好。     

实验模态数据修正计算模型的改进拉直算法

针对实验模态数据修正计算模型拉直算法存在的缺陷,提出了一种改进拉直算法:首先通过拉直方法,把待修正的质量和刚度矩阵的方程变为线性方程;然后把位于质量和刚度矩阵带状内的元素限制在给定范围内,并运用优化和迭代方法确定修正模型.该算法还考虑了带状矩阵内存在部分值为0的情况.实例计算结果表明,采用改进拉直算法,可以缩小修正模型质量阵和刚度阵与原模型质量阵和刚度阵之间的差别,使修正模型更符合实际,精度也很高.     

小波变换在人-板系统动测方法中的应用

首先利用离散小波分解信号,对时频小波变换相关算法进行改进,只对能量集中的低频逼近信号进行相关估计,避免了高频干扰,从而推算出运动员的离板时刻及起跳加速度和速度.然后对跳水板建立冲击响应谱,提出了运动员获得最大起跳效果的蹬伸条件.实验分析结果表明,此方法能有效评估运动员的起跳状态,为跳水训练提供了依据,具有较强的可行性和实用性.     

建筑结构振动的一种常分数阶控制策略

为了在实际控制中取得更优的效果,结构阻尼采用分数阶表示,以建筑结构为研究对象,设系统的阻尼为位移向量的α阶导数,提出一种变异阶次控制器的设计方法。具体过程为:首先,假设原运动方程中的阻尼项为系统位移向量的β阶导数,并对该运动方程进行控制器设计;其次,考虑控制对象为含α阶导数的运动方程,为达到控制目的,采取基于输出相同的处理方式;再次,根据第3代基准建筑物定义的性能指标,通过搜索的方式确定最优参数β,分数阶阶次在0和2之间均有阻尼效果,搜索范围为［0,2］。仿真结果表明,存在不同于α的β值可获得更优的控制效果,同时,针对不同的性能指标,最优β的选取亦不同。最后,通过一个仿真实例说明该控制方法的可行性。     

基于波动法的斜拉桥索力测试研究

针对实际测量中正弦脉冲激励下产生的应力波含噪声大,走时时差难以分辨的问题,根据小波变换下有效信号和随机噪声在多尺度空间中模极大值不同的传播特性,采用近似对称的sym3小波对含噪信号图进行分解,每一层的小波分解系数用不同的软阈值处理.经过修正后的小波系数重构得到的信号图能够消去大部分噪声,清晰地反映入射波和反射波之间的时差.     

板壳结构的振型测量

应用CCD图象传感器的线性积分成象机理,将时间平均成象方法与数字图象处理技术相结合提出一种新的动态光测方法.该法只需被测对象静态参考图象及共振态的时间平均成象即可重建板壳结构的振型信息,并具有设备简单、操作方便的优点.