基于參數(shù)化模型的時變結(jié)構(gòu)系統(tǒng)分析與辨識.pdf

1、由于時變系統(tǒng)動力學(xué)性質(zhì)的復(fù)雜性，目前針對時變結(jié)構(gòu)系統(tǒng)辨識的研究還沒有發(fā)展到可以滿足工程實踐需要的程度，因此對時變結(jié)構(gòu)系統(tǒng)辨識的研究具有重要的理論意義和廣泛的工程應(yīng)用價值。
　　本文主要研究建立在任意速度運動剛體激勵下、帶彈性支撐懸臂梁系統(tǒng)時變參數(shù)動力學(xué)的模型，并對該系統(tǒng)進行了分析和識別。此外，針對現(xiàn)有時變結(jié)構(gòu)系統(tǒng)參數(shù)識別和非線性時變結(jié)構(gòu)系統(tǒng)辨識算法存在的問題，本文進行了改進研究。
　　對于帶移動剛體懸臂梁，利用Euler-B

2、ernouli梁振型的正交性將未知的橫向位移和動載荷在各階振型上進行分解，在求解過程中將振型約去，將求解關(guān)于位置和時間的方程轉(zhuǎn)化為關(guān)于時間的單變量方程。利用Runge_Kutta法對該方程進行了數(shù)值求解。通過利用自由響應(yīng)數(shù)據(jù)的遞推子空間方法，對求解方程得到的數(shù)據(jù)，在不同噪信比下進行了辨識。
　　對于時變結(jié)構(gòu)系統(tǒng)辨識，利用自回歸滑動平均模型(ARMA)的方法，通過令A(yù)RMA模型參數(shù)隨時間變化得到時變自回歸滑動平均模型，引入改進的Ka

3、lman濾波、遞推最小二乘方法跟蹤隨時間變化的模型參數(shù)，從而估計時變結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的偽模態(tài)參數(shù)。仿真實驗表明，以上方法都是有效的。
　　對于非線性時變結(jié)構(gòu)系統(tǒng)辨識，通過令非線性自回歸滑動平均模型的參數(shù)隨時間變化，將其擴展為時變非線性自回歸滑動平均模型，再將其非線性函數(shù)展開成為模型輸入的Taylor級數(shù)形式，從而將非線性問題轉(zhuǎn)化為線性問題。然后引入改進的類遞推最小二乘算法、改進的Kalman濾波算法線性時變系統(tǒng)的參數(shù)估計方法對該模型參數(shù)進