时域模态参数识别法的改进及实验研究

本文讨论利用振动系统的随机响应和自由响应信号识别系统模态参数问题。文中提出了将系统的固有频率与阻尼比同振型先后予以识别的方法。提出了一种在实数域内识别模态参数中幅值与相位的新方法,并得到一个简化算式。模拟计算和现场试验表明,本法是行之有效的。最后对有关模型定阶及虚假模态的剔除等问题进行了探讨。     

一种确定自回归滑动平均模型最小阶次的新方法

针对经典Akaike信息准则(AIC)在模型定阶时缺少阶次范围下界而引起的模态遗漏问题,根据稳态图和AIC准则,提出了一种自回归滑动平均模型在模态参数辨识中的定阶方法.该方法先利用稳态图能够鉴别真假模态的特点,进行各阶模态频率的估计和均值的求取,进而根据模态稳定性判定准则计算出阶次范围下界,最后利用AIC准则确定最优的模型阶次.仿真结果表明,与经典AIC准则相比,所提出的方法定阶后进行模态参数的辨识,不仅识别出了经典AIC准则遗漏的第3阶模态参数(误差为0.18%),而且使第1、2阶模态参数的精度分别提高了2.31%和6.31%.对悬臂梁的模态实验结果表明:该方法不仅辨识出了经典AIC准则遗漏的第1阶模态参数,使其误差仅为0.62%,而且也大大提高了其他各阶模态参数的精度.     

基于AR-EWT和SSI的桥梁结构模态参数识别

为解决随机子空间识别(SSI)算法存在的系统定阶困难问题,避免各模态之间的相互影响,提出一种结合自回归功率谱经验小波变换(AR-EWT)和SSI的桥梁结构模态参数识别方法。首先,采用AR-EWT将结构不同测点的振动响应信号分解成一系列仅含单一模态信息的单分量信号,并利用奇异值分解(SVD)去噪单分量信号。然后,组装所有测点中包含相同模态信息的单分量信号。最后,利用SSI分别处理各组单分量信号,识别结构的自振频率、阻尼比和振型。ASCE Benchmark模型、简支梁模型和西宁北川河桥的模态参数识别结果表明：所提出的AR-EWT结合SSI的模态参数识别方法可避免直接利用SSI识别模态参数时存在的系统定阶问题,提高模态参数识别效率;ASCE Benchmark模型、简支梁模型和西宁北川河桥的模态参数识别结果与直接利用SSI的识别结果、有限元分析结果基本一致。     

水电站厂房结构模态参数的遗传识别方法

环境激励下结构模态参数的时域识别方法是近年来的研究热点,水电站厂房结构一般规模巨大,常规的激励方式会对结构产生不良影响．此外,由于噪声的干扰往往产生众多虚假模态．由于机组停机过程中环境激励响应较易获得,提出一种基于遗传算法的结构模态参数识别方法,采用多信号分类法进行信号定阶．运用该方法通过模拟信号对其进行验证．并将其应用到水电站厂房结构的模态参数识别中．结果表明,该方法能够有效准确地识别出结构的自振频率和阻尼比．     

约束阻尼结构拓扑优化设计的进化算法

约束阻尼结构的阻尼材料优化布局是约束阻尼结构振动控制设计中的关键问题,它直接影响到振动能量耗散与全局能量流分布。在约束阻尼结构设计中引入拓扑优化渐进优化算法,以约束阻尼胞单元为设计变量,建立以模态阻尼比为目标函数,约束阻尼材料用量为约束条件的拓扑优化模型。分析结构模态阻尼比相对于阻尼胞单元位置的敏度,导出灵敏度计算表达式。提出基于渐进优化算法的优化准则,通过逐步删除利用率低的材料,使目标模态阻尼比达到最大化,给出了数值计算的例子,理论计算结果验证了拓扑优化方法的正确性和有效性。     

模态参数识别的LMD-BPF方法及其应用（英文）

鉴于准确识别结构模态参数存在的问题,提出了一种局部均值分解(LMD)-带通滤波(BPF)的模态参数识别方法。首先,将LMD方法用于位移仿真信号和压气机导向叶片测频信号的分解,分解得到的PF分量存在模态混叠现象;然后,使用LMD-BPF方法对位移仿真信号和导向叶片测频信号进行分解,成功实现了对各模态频率的准确分离;最后,使用LMD-BPF模态参数识别方法对位移仿真信号和导向叶片测频信号进行模态参数识别。识别的位移仿真信号4个模态频率和阻尼比与相应的理论值之间的最大误差分别为0.205%和2.387%,识别导向叶片的3种模态频率与测试模态频率之间的最大差别小于1.0%,识别的导向叶片的3种模态阻尼比与半功率带宽法识别的阻尼比,最大差别小于0.65%。模态参数识别的仿真分析和实验研究验证了该方法的有效性。     

特征系统实现算法中的模型定阶方法研究

特征系统实现算法中,模型定阶是最关键的一步,在研究了现有工作模态定阶方法的基础上,提出了奇异值差值法的模型定阶方法.通过两个试验对该模型定阶方法进行了验证,结果证明该方法是有效的、可行的.     

利用“定义”计算特殊类型的函数极限

极限是数学分析的理论基础和重要工具。涉及极限的中心问题有两个：一为证明极限存在，另一个为求极限的值。本文在给出“导数定义”的基础上，得到了改进的洛必达准则，对函数比值的极限提供了一种直接计算方法。在给出“定积分定义”的基础上对于具有一定结构的和式数列极限提供了一种计算方法。     

最大熵谱法在振动信号分析中的应用

最大熵谱法（ＭＥＭ）对于实际振动信号的分析是十分简捷和有效的．本文提出了用ＭＥＭ法进行振动信号的分析和求阻尼比的计算方法：对ＭＥＭ法在振动信号谱分析中的应用进行了详细的讨论．     

考虑噪声的电力系统低频振荡辨识方法

针对电力系统低频振荡辨识过程中广域测量信号经过滤波器产生色噪声干扰的问题,提出了一种基于矩阵协方差(COV)、二阶导数定阶法与总体最小二乘-旋转不变技术参数估计(TLS-ESPRIT)算法相结合的电力系统低频振荡辨识方法.首先将采集的信号通过带通滤波器去除趋势项和高频噪声,然后构造样本矩阵的协方差矩阵作为新的样本去除色噪声的影响,再通过TLS-ESPRIT算法进行模态辨识,在定阶问题上采用提出的二阶导数法定阶,使定阶具有自适应性,无须人为指定阈值.仿真结果表明:COV-TLS-ESPRIT算法相比其他方法具有抗噪性能好、拟合精度高等优点,可从噪声环境中准确地辨识出系统的主导模态,具有较强的实用性,能够实现在线辨识.     

动力减振器最佳参数的确定方法

该文针对动力减振器的最佳参数选择方法问题 ,论述了当今流行的最佳阻尼比计算公式的不合理性 ,并提出了一种利用图解求解的最新实用方法 ,理论上更趋合理化 ,符合实际情况。     

砂土阻尼比确定方法对比分析

鉴于中外对阻尼比的确定方法没有达成共识的现状,以福建标准砂(粒径0.5～1.0 mm)为试验对象,采用不排水应力控制动三轴试验,对比分析现有阻尼比确定方法:传统法、Das法、Kokusho法、Kumar法、互相关函数法,评价其差异性.结果表明:总体上,5种阻尼比确定方法确定的阻尼比差异性较大,Kumar法确定的阻尼比最...     

分散H∞低阶控制器在不确定电力系统中的应用

提出了一种新的方法为具有不确定性的实际电力系统设计分散鲁棒H∞阻尼控制器。采用多胞型模型将系统运行状态的各种变化描述为以若干个典型运行参数为顶点的凸集。分散H∞控制器的设计可以归结为基于同伦参数法的两个线性矩阵不等式的求解问题。所提的方法可以得出较低阶的鲁棒控制器，具有工程实用性。将其与系统模型降阶法相结合，可进一步减轻计算负担，进而适用于实际电力系统的控制器求解。算法分别用于SVC的分散附加阻尼控制器和19机IEEE标准测试系统的PSS设计。算例结果表明，分散控制器相互协调，不但显著地提升系统的阻尼比，使其具有良好的抗干扰能力，且对于严重故障后产生的持续振荡具有很好的抑制作用。     

灰色系统建模方法的研究

提出了估计ＧＭ（１，１）模型参数的新方法。并给出了ＧＭ（１，１）模型的显著性检验的方法。实例分析表明，新方法提高了预测模型的精度     

资源强制限定时工期最短方案的确定方法

本文提出了在资源严格限定条件下,工期最短方案的一种新的确定方法。利用优先系数进行工程的安排,不仅使工期最短、资源利用率最高,而且还采用试探调整法使工程尽可能地连续施工。     

Dynamic properties of composite cemented clay

In this work, the dynamic properties of composite cemented clay under a wide range of strains were studied considering the effect of different mixing ratio and the change of confining pressures through dynamic triaxial test. A simple and practical method to estimate the dynamic elastic modulus and damping ratio is proposed in this paper and a related empirical normalized formula is also presented. The results provide useful guidelines for preliminary estimation of cement requirements to improve the dynamic properties of clays.     

水电站压力管道最优管径序列的确定

水电站压力管道的管径通常分段用解析法计算确定,由此所得的管径序列不能确定为最优序列.本文对用动态规划法决策露天钢管最优管径序列的方法进行了探讨,在该法的优化计算中,将具有N管段的管径作N维设计变量考虑、取整个管道的年费用最小为计算准则,而管道中的水击压力分布和流量过程则通过迭代计算同时确定.文中列有某工程算例的一些结果.计算表明该法所得最优管径序列可信,结果较解析法精确,计算工作量较枚举法小得多,是一种可靠而有效的确定最优管径序列的方法.     

基于差分进化算法确定SOR超松弛因子

SOR迭代方法中的最佳超松弛因子的确定,一直是数值代数中的一个理论难题.本研究利用差分进化算法构造出近似确定SOR超松弛因子的自适应进化算法.数值算例表明,算法是实用和有效的.