基于FERA的SEA參數(shù)辨識方法研究.pdf

1、統(tǒng)計(jì)能量分析(SEA)是進(jìn)行高頻動力學(xué)響應(yīng)預(yù)示的有效方法,在航空航天、車輛、船舶潛艇、建筑等各領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。而SEA方法預(yù)測結(jié)果的可靠性主要取決于是否能夠正確的估計(jì)SEA參數(shù)。鑒于此,本文提出了一種結(jié)合快速特征系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)算法(FERA)、卡爾曼狀態(tài)觀測器(OKID)與小波包降噪的OKID/FERA參數(shù)辨識方法。
　　首先,給出了穩(wěn)態(tài)功率流模型與基于瞬態(tài)功率流平衡方程的狀態(tài)空間模型,及兩種典型的穩(wěn)態(tài)與半穩(wěn)態(tài)統(tǒng)計(jì)能量分析的參數(shù)辨

2、識方法,即功率輸入法(PIM)與特征系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)算法(ERA)。以此為基礎(chǔ),提出了半穩(wěn)態(tài)統(tǒng)計(jì)能量分析的OKID/FERA辨識算法,利用OKID算法獲得其辨識所用到的Markov參數(shù),并通過對測量信號進(jìn)行小波包分解與重構(gòu)達(dá)到降噪的目的。利用辨識得到的特征值與特征向量,結(jié)合優(yōu)化約束的思想提出優(yōu)化問題,推導(dǎo)出SEA的修正公式,對初始的統(tǒng)計(jì)能量分析模型進(jìn)行修正。
　　其次,通過數(shù)值仿真對比FERA與ERA辨識不同維數(shù)塊矩陣和不同子系統(tǒng)數(shù)目模型

3、的結(jié)果,驗(yàn)證了FERA的快速性與準(zhǔn)確性。利用仿真對比OKID/FERA通過降噪前后的信號辨識二子系統(tǒng)模型參數(shù)的結(jié)果,驗(yàn)證了OKID/FERA的正確性,以及小波包降噪的有效性。對小衛(wèi)星結(jié)構(gòu)進(jìn)行類似的仿真,得到了比較滿意的結(jié)果。
　　最后,利用OKID/FERA對直接彎折的L型板進(jìn)行SEA的參數(shù)辨識,通過測量得到的數(shù)據(jù)獲得實(shí)驗(yàn)試件實(shí)際的輸入功率與響應(yīng)能量,利用OKID/FERA得到試件的辨識模型,并基于模型修正理論獲得實(shí)驗(yàn)試件的SEA