基于Morlet小波变换的结构密集模态参数识别 被引量：11

1

作者 孙鹏 丁幼亮 +2 位作者 张劲泉 李爱群 邓扬 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期339-345,共7页

为了解决结构密集模态识别精度不高的问题,提出了基于Morlet小波变换进行结构模态参数识别的一套方法流程.首先,从公式推导的角度对结构模态混叠的机理进行研究分析,明确和量化了密集模态的定义,提出了结构模态密集度指标——相邻模态... 为了解决结构密集模态识别精度不高的问题,提出了基于Morlet小波变换进行结构模态参数识别的一套方法流程.首先,从公式推导的角度对结构模态混叠的机理进行研究分析,明确和量化了密集模态的定义,提出了结构模态密集度指标——相邻模态的频率比,以此判定应用Morlet小波变换进行模态识别的有效性.其次,针对边端效应和噪声污染的不利影响,改进了小波变换识别结构模态参数的方法,并提出了最优小波中心频率的选取方法.理论研究结果表明,当相邻模态的频率比值一定时,随着阻尼比以及相邻模态阻尼比差值的增加,模态混叠的严重程度也增加.数值仿真算例结果表明,这种改进的模态识别方法可有效地识别结构的模态参数,且能够获得较高的参数识别精度. 展开更多

关键词 MORLET小波 参数识别 密集模态 模态混叠 方法改进

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基于改进HHT方法的密集模态结构参数识别 被引量：13

2

作者 黄天立 邱发强 楼梦麟 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第7期2054-2062,共9页

针对Hilbert-Huang变换(HHT)方法在识别结构模态参数中存在的经验模式分解(EMD)模态分解能力不足以及固有模式函数(IMF)分量之间不正交这2个问题,分别提出采用波组信号前处理和正交化经验模式分解的方法予以改进,并将此方法称为改进的Hi... 针对Hilbert-Huang变换(HHT)方法在识别结构模态参数中存在的经验模式分解(EMD)模态分解能力不足以及固有模式函数(IMF)分量之间不正交这2个问题,分别提出采用波组信号前处理和正交化经验模式分解的方法予以改进,并将此方法称为改进的Hilbert-Huang变换方法。在介绍正交化经验模式分解方法和波组信号前处理基本原理的基础上,给出基于此改进Hilbert-Huang变换方法识别结构模态参数的基本步骤,并通过一个具有密集模态的三自由度结构在脉冲荷载激励下的模态参数识别算例予以验证。研究结果表明:该方法可有效识别密集模态结构的模态参数,且识别效果优于基于HHT的模态参数识别方法的效果。 展开更多

关键词 改进Hilbert-Huang变换 波组 正交化经验模式分解 密集模态 参数识别

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基于最优复Morlet小波的结构密集模态参数识别 被引量：7

3

作者 杜永峰 赵丽洁 +1 位作者 党星海 李万润 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2015年第1期135-139,155,共6页

针对结构密集模态参数识别精度不高的问题,提出了一种小波Shannon熵与最小标准差相结合来优化复Morlet小波参数的方法。首先理论推导了中心频率与带宽参数的取值范围,其次采用两个最小原则对中心频率与带宽参数同时进行优化,通过仿真算... 针对结构密集模态参数识别精度不高的问题,提出了一种小波Shannon熵与最小标准差相结合来优化复Morlet小波参数的方法。首先理论推导了中心频率与带宽参数的取值范围,其次采用两个最小原则对中心频率与带宽参数同时进行优化,通过仿真算例和模型实验的参数识别,验证了参数优化后的Morlet小波可准确地识别结构的密集模态参数,并且具有一定的抗噪性能。 展开更多

关键词 小波变换 参数优化 密集模态 参数识别

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连续小波变换应用于密集模态参数识别 被引量：8

4

作者 柳小勤 岳林 朱如鹏 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期496-500,共5页

用连续小波变换方法进行模态参数识别时,减小小波函数的带宽可以提高小波变换的频率分辨能力,但同时也会增大边沿效应,影响密集模态参数识别的精度。本文提出了极值位置方法,在模态耦合严重的小波脊附近,找到模态解耦最好的尺度,在此尺... 用连续小波变换方法进行模态参数识别时,减小小波函数的带宽可以提高小波变换的频率分辨能力,但同时也会增大边沿效应,影响密集模态参数识别的精度。本文提出了极值位置方法,在模态耦合严重的小波脊附近,找到模态解耦最好的尺度,在此尺度上进行频率和阻尼的识别,可以获得较好的识别精度。使用Morlet小波函数,对GARTEUR飞机模型中的三阶密集模态进行识别,验证了该方法的有效性。 展开更多

关键词 模态分析 小波变换 密集模态 Morlet

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基于优化阶跃激励的索穹顶密集模态测试方法 被引量：8

5

作者 伍晓顺 邓华 孙桐海 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期288-296,共9页

针对索穹顶模态频率分布密集的特点,以经典的稀疏时域法(STD)为例,解释此类常规方法进行结构密集模态识别精度低的原因.为了提高识别精度,配合模态识别的时域法,提出基于优化阶跃激励的密集模态测试方法.该方法通过优化激励的布置和大小... 针对索穹顶模态频率分布密集的特点,以经典的稀疏时域法(STD)为例,解释此类常规方法进行结构密集模态识别精度低的原因.为了提高识别精度,配合模态识别的时域法,提出基于优化阶跃激励的密集模态测试方法.该方法通过优化激励的布置和大小,增强结构自由振动中待识别模态的贡献且同时抑制邻近模态的贡献,采用遗传算法来寻求最优激励模式.利用Geiger索穹顶算例来考察方法的有效性.分析结果表明,优化阶跃激励可以使密集模态识别问题转化成为孤立模态识别问题,采用该方法可以有效提高索穹顶密集模态的识别精度. 展开更多

关键词 索穹顶 动力测试 模态识别 阶跃激励 密集模态

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小波变换在密集模态结构参数识别中的应用 被引量：11

6

作者 黄天立 楼梦麟 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2006年第5期140-143,共4页

系统研究了小波变换在具有低频密集模态的土木工程结构参数识别中的应用。采用Morlet小波,首先阐述了该方法识别模态频率和模态阻尼比的基本原理;分析了其时间和频率分辨率,针对土木工程结构中低频模态密集的情况,提出了选择小波参数的... 系统研究了小波变换在具有低频密集模态的土木工程结构参数识别中的应用。采用Morlet小波,首先阐述了该方法识别模态频率和模态阻尼比的基本原理;分析了其时间和频率分辨率,针对土木工程结构中低频模态密集的情况,提出了选择小波参数的具体方法。通过三自由度结构的数值分析验证了该方法的正确性和优越性。 展开更多

关键词 小波变换 密集模态 参数识别

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挠性空间结构的密集模态特性及影响分析 被引量：4

7

作者 刘潇翔 石恒 王思野 《空间控制技术与应用》 CSCD 北大核心 2017年第1期11-16,共6页

挠性空间结构周期性构型引起的低频段模态密集问题给振动控制中的控制对象建模、传感器优化配置和控制方案设计等造成困难.本文推导密频结构模态不稳定特性的产生机理,随即证明模态不稳定特性引发模型不确知性,而后基于可控性Gram矩阵... 挠性空间结构周期性构型引起的低频段模态密集问题给振动控制中的控制对象建模、传感器优化配置和控制方案设计等造成困难.本文推导密频结构模态不稳定特性的产生机理,随即证明模态不稳定特性引发模型不确知性,而后基于可控性Gram矩阵的奇异值分析了密集模态的低可控度,并通过分析剩余模态的作用机理,说明模态密集将加剧溢出问题.在分析密集模态特性及影响的同时,给出控制设计中应注意的问题及可能的解决途径,对密频挠性结构在轨振动控制设计具有重要参考价值. 展开更多

关键词 密集模态 模态不稳定 低可控度 溢出问题

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密集模态挠性结构振动的自适应逆控制 被引量：2

8

作者 王永 姚太克 陈光 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2011年第10期73-76,97,共5页

一般空间大型挠性结构具有模态密集和参数随特殊空间环境变化的特点,给振动控制系统的设计带来严峻的挑战。常规的固定参数控制器,能很好地解决密集模态挠性结构在相当长的一段时间内不发生变化且其模型可以较为准确获取的一类问题,但... 一般空间大型挠性结构具有模态密集和参数随特殊空间环境变化的特点,给振动控制系统的设计带来严峻的挑战。常规的固定参数控制器,能很好地解决密集模态挠性结构在相当长的一段时间内不发生变化且其模型可以较为准确获取的一类问题,但结构参数变化时控制效果变差甚至系统失稳。为此研究了密集模态挠性结构振动的自适应逆控制,在二维密集模态挠性板振动控制实验系统上,实现了扰动的有效抑制,其控制效果比固定参数控制器要好;当系统结构参数发生变化时,自适应逆控制系统能够自动重新进行在线辨识和控制器参数自适应调整,达到新状态下扰动的有效抑制。 展开更多

关键词 密集模态 挠性结构 自适应建模 自适应逆建模 多变量自适应逆控制

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密集模态结构的平均化摄动 被引量：3

9

作者 贺尔铭 陈新海 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1996年第1期95-99,共5页

分析了大型空间结构密集频率产生的问题，指出了传统模态分析所用矩阵摄动法的缺陷，提出了一种新的密集模态平均化摄动法．算例表明本文方法正确有效、精度较高，具有实用价值．

关键词 密集模态 模态分析 摄动法 空间结构 结构振动

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基于变调节因子的Morlet小波在密集模态辨识中的应用 被引量：1

10

作者 董敏 苑佳 李灵锋 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第5期859-865,939,共7页

研究了基于Morlet小波的模态参数的识别方法。针对密集模态识别的问题,提出了通过引入带宽参数和中心频率两个变调节因子来调节Morlet小波的波形,提高了频域和时域的识别分辨率。使用MATLAB编程实现了算法的求解辨识过程,分析了所提算... 研究了基于Morlet小波的模态参数的识别方法。针对密集模态识别的问题,提出了通过引入带宽参数和中心频率两个变调节因子来调节Morlet小波的波形,提高了频域和时域的识别分辨率。使用MATLAB编程实现了算法的求解辨识过程,分析了所提算法中影响因子的作用。通过实例分析,对比了三自由度线性阻尼系统基于小波变换算法和基于频响函数算法的识别结果,验证了小波变换算法的正确性;通过圆盘实验实际测试数据的试验模态分析结果,充分验证了所提算法在密集模态识别中的有效性。 展开更多

关键词 变调节因子 MORLET小波 密集模态 参数识别

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包含密集模态的空间结构的模糊主动振动控制 被引量：5

11

作者 刘潇翔 胡军 《空间控制技术与应用》 2010年第4期18-24,共7页

分析和总结了典型密频系统特性及其对控制的影响.针对密频系统的模态不稳定特性及密集模态的低可控度问题,引入一定数量的压电类智能结构作为传感器和作动器,基于独立模态空间设计了针对结构包含密集模态的参数自调整模糊主动振动控制系... 分析和总结了典型密频系统特性及其对控制的影响.针对密频系统的模态不稳定特性及密集模态的低可控度问题,引入一定数量的压电类智能结构作为传感器和作动器,基于独立模态空间设计了针对结构包含密集模态的参数自调整模糊主动振动控制系统.该系统对密频系统的不确定性和溢出干扰项具有鲁棒性,且能充分利用作动器的作动能力,在作动能力有限的前提下,相比于传统控制方法可更为有效地抑制结构振动.最后以典型密频系统在轨工作时受到的两种主要激励模式为例,仿真证实了该方案的正确性和有效性. 展开更多

关键词 空间结构 密集模态 模态不稳定 模糊振动控制

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非对称矩阵特征值问题密集模态重分析方法 被引量：1

12

作者 刘中生 陈塑寰 韩万芝 《计算结构力学及其应用》 CSCD 1993年第4期383-388,共6页

本文提出了一种非对称矩阵特征值问题的密集模态重分析方法。它将原密集特征值问题表达为与其临近的某一重特征值问题的小摄动,从而密集模态的重分析问题就转化为重频模态的重分析问题。

关键词 密集模态 重分析 结构力学 振动

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基于贝塞尔不等式原理的密集模态阻尼识别

13

作者 赵晓丹 韩俊阳 +1 位作者 孙黎明 王西富 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2018年第20期179-184,共6页

密集模态广泛存在于振动响应信号中,然而密集模态的阻尼识别困难、精度低,密集模态阻尼的识别是目前研究的难点问题。提出一种识别密集模态阻尼的新方法,在密集模态附近建立一组基函数系,使用Gram-Schmidt方法将函数系正交化,通过內积运... 密集模态广泛存在于振动响应信号中,然而密集模态的阻尼识别困难、精度低,密集模态阻尼的识别是目前研究的难点问题。提出一种识别密集模态阻尼的新方法,在密集模态附近建立一组基函数系,使用Gram-Schmidt方法将函数系正交化,通过內积运算,获取测得的振动响应信号在该标准正交系上的投影,采用遗传算法结合拟牛顿法优化搜索投影的最大值,运用贝塞尔不等式原理诊断出振动响应信号中各阶模态的固有频率和衰减系数,识别出各阶模态阻尼比。该方法不受模态密集程度的限制,经过仿真和实验验证,能够准确地诊断出密集模态阻尼比,具有理论和工程应用价值。 展开更多

关键词 阻尼比 密集模态 贝塞尔不等式 遗传算法

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基于改进EMD方法的密集模态结构参数辨识

14

作者 刘延宾 《中国高新科技》 2021年第6期117-120,共4页

原EMD方法在分解密频信号时,容易产生模态混淆,导致其无法完成辨识工作。调频经验模态分解方法作为EMD方法的改进型,可以较好地分解相对密集频率的弱非线性信号,得到物理意义相对明确的本征模态函数。通过一个5层剪切型框架结构予以验... 原EMD方法在分解密频信号时,容易产生模态混淆,导致其无法完成辨识工作。调频经验模态分解方法作为EMD方法的改进型,可以较好地分解相对密集频率的弱非线性信号,得到物理意义相对明确的本征模态函数。通过一个5层剪切型框架结构予以验证。仿真结果表明,该方法可以有效地分解地震波激励下的加速度响应并辨识密集模态结构的模态参数。 展开更多

关键词 EMD 模态混淆 FM-EMD 密集模态

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一种界定模态密集程度的新方法 被引量：8

15

作者 刘潇翔 胡军 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期1093-1099,共7页

研究了被控对象包含密集模态时对控制的影响,说明了密频系统的模态不稳定特性引起对象模型不准确,给控制器设计造成困难并容易导致控制性能下降。分析了已有的密集模态定义及相关判别准则的不足,针对控制,从密集模态振型不稳定性角度提... 研究了被控对象包含密集模态时对控制的影响,说明了密频系统的模态不稳定特性引起对象模型不准确,给控制器设计造成困难并容易导致控制性能下降。分析了已有的密集模态定义及相关判别准则的不足,针对控制,从密集模态振型不稳定性角度提出了新的基于振型灵敏度的密集模态界定方法,容易辨别出系统的密集模态子集,也可以用于比较不同系统的模态密集程度。算例表明,该方法准确有效,以此界定模态密集程度对振动控制更有意义。 展开更多

关键词 密集模态 模态不稳定特性 模态密集度 判断准则 振型灵敏度

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基于解析模式分解的密集工作模态参数识别 被引量：11

16

作者 王佐才 任伟新 《噪声与振动控制》 CSCD 2013年第6期18-24,30,共8页

长大跨度的桥梁结构或者高层建筑的工作环境振动响应中经常包含密集的模态成分,并会出现模态叠混现象,而传统的信号分析方法往往难以识别结构的密集模态参数。提出一种基于解析模式分解理论与随机减量技术相结合的方法识别环境激励下的... 长大跨度的桥梁结构或者高层建筑的工作环境振动响应中经常包含密集的模态成分,并会出现模态叠混现象,而传统的信号分析方法往往难以识别结构的密集模态参数。提出一种基于解析模式分解理论与随机减量技术相结合的方法识别环境激励下的结构密集模态参数。对于工作环境激励下的结构振动响应,通过随机减量技术可以提取结构的自由振动响应,利用解析模式分解方法对具有密集模态的自由振动响应进行有效的分解,对每一阶自由振动响应利用最小二乘拟合方法识别出频率与阻尼比。通过两层框架的数值模拟以及对密集频率的密集程度指数和信号时程长度等参数分析,其结果表明通过随机减量技术提取的自由振动响应可以有效的减少模态叠混的影响,虽然提取的自由振动响应的时程长度比实际的信号时程要短,然而解析模式分解仍然能够十分有效的对短时程具有密集模态成分的信号进行有效的分解。最后,通过对一具有密集模态的36层框架的数值模拟,以及对一具有密集模态的3层框架的振动台实验,验证该方法可以有效的识别出环境激励下的结构密集模态参数。 展开更多

关键词 振动与波 环境激励 解析模式分解 随机减量技术 密集模态

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模态密集空间结构的振幅优化鲁棒自适应控制 被引量：1

17

作者 刘一武 张洪华 吴宏鑫 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第3期6-11,共6页

针对可控性差且具有参数不确定性的模态密集空间结构 ,提出一种基于振幅优化的鲁棒自适应控制方法 ,通过减小可控性差模态的振幅来改进控制性能。首先对结构的标称模型进行振幅优化设计 ,然后以之为参考模型对实际结构进行自适应控制设... 针对可控性差且具有参数不确定性的模态密集空间结构 ,提出一种基于振幅优化的鲁棒自适应控制方法 ,通过减小可控性差模态的振幅来改进控制性能。首先对结构的标称模型进行振幅优化设计 ,然后以之为参考模型对实际结构进行自适应控制设计。理论上证明了 ,对于一定范围的参数时变不确定性 ,该方法能保证被控结构的渐近稳定。仿真结果表明 。 展开更多

关键词 挠性空间结构 密集模态 振幅优化 鲁棒自适应控制 航天器

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模态密集空间结构的振幅优化鲁棒自适应控制

18

作者 刘一武 张洪华 吴宏鑫 《控制工程（北京）》 2000年第3期13-19,共7页

可控性差是密集模态空间结构控制的一个难点。针对这一问题,本文提出一种振幅优化控制方案,在适当配置系统极点的同时,优化可控性差模态的振幅;为适应不确知的初始状态,提出一种模型参考自适应方法,在线实现振幅优化控制,目的是驱动密... 可控性差是密集模态空间结构控制的一个难点。针对这一问题,本文提出一种振幅优化控制方案,在适当配置系统极点的同时,优化可控性差模态的振幅;为适应不确知的初始状态,提出一种模型参考自适应方法,在线实现振幅优化控制,目的是驱动密集模态结构去跟踪一个慢变部分振幅较小的动态。理论上证明了,即使存在一定范围的时变的模型不确定性,该方法仍能保证被控结构的渐近稳定。仿真结果也表明,该方法为解决密集模态结构的控制问题提供了一条可行的途径。 展开更多

关键词 挠性空间结构 密集模态 振幅优化 鲁棒自适应控制 航天器

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基于变分模态提取的动力响应重构方法研究

19

作者 余恒 殷红 彭珍瑞 《噪声与振动控制》 CSCD 北大核心 2024年第3期43-49,共7页

基于经验模态分解的响应重构方法依赖于参数繁多的带通滤波器,且不适用于具有密集模态的结构,因此,提出一种基于变分模态提取的动力响应重构方法。首先,在时域内使用变分模态提取将由传感器测得的动力响应分解为各阶模态响应;随后,通过... 基于经验模态分解的响应重构方法依赖于参数繁多的带通滤波器,且不适用于具有密集模态的结构,因此,提出一种基于变分模态提取的动力响应重构方法。首先,在时域内使用变分模态提取将由传感器测得的动力响应分解为各阶模态响应;随后,通过根据有限元建模或模态试验导出的模态转换矩阵计算得到响应未知位置的各阶模态响应,再根据模态叠加法完成其余位置动力响应的重构;最后,对非密集模态的悬臂梁和密集模态的3层剪切框架进行数值模拟,并通过简支梁进行试验分析,验证了所提方法的有效性和较好的鲁棒性。 展开更多

关键词 振动与波 密集模态 变分模态提取 动力响应重构 模态转换矩阵 模态叠加法

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融合多工况功率谱密度函数的工作模态分析方法 被引量：1

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作者 曾舒洪 康杰 +1 位作者 孙嘉宝 罗杰 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第4期179-189,共11页

频域分解(frequency domain decomposition,FDD)方法是开展环境激励下结构工作模态分析(operational modal analysis,OMA)的常用方法。但是,现有的FDD方法存在一些不足:①无法剔除非白激励及谐波激励引起的虚假模态;②无法区分结构密集... 频域分解(frequency domain decomposition,FDD)方法是开展环境激励下结构工作模态分析(operational modal analysis,OMA)的常用方法。但是,现有的FDD方法存在一些不足:①无法剔除非白激励及谐波激励引起的虚假模态;②无法区分结构密集模态与不相关非白激励产生的虚假模态。通过研究发现功率谱密度(power spectral density,PSD)矩阵的秩是FDD方法性能的决定性因素。在此基础上,提出一种新的工作模态识别OMA方法,该方法结合了不同激励工况下的响应PSD函数矩阵,并分别对单个激励工况下的响应PSD矩阵与多工况下的增广响应PSD矩阵进行奇异值分解,通过对比单工况PSD矩阵与增广PSD矩阵在奇异值峰值处秩的变化,识别出包括密集模态在内的结构模态参数,并消除由非白激励产生的虚假模态。采用桁架结构仿真算例和广州塔的工程数据集验证所提方法的有效性。 展开更多

关键词 工作模态分析(OMA) 非白噪声激励 密集模态 功率谱密度(PSD)

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