基于改进正则化的多点平稳随机载荷识别方法 被引量：2

1

作者 井雯 姜金辉 +2 位作者 许锋 包欢迎 陈爽 《振动.测试与诊断》 北大核心 2025年第2期219-224,406,共7页

针对随机载荷识别中的病态逆问题影响识别精度、制约工程应用的问题,根据频响函数矩阵大小奇异值对识别结果稳定性影响程度的不同,在逆虚拟激励法的基础上提出一种改进正则化方法。首先,在识别过程中采用变正则化参数方式,对较小的奇异... 针对随机载荷识别中的病态逆问题影响识别精度、制约工程应用的问题,根据频响函数矩阵大小奇异值对识别结果稳定性影响程度的不同,在逆虚拟激励法的基础上提出一种改进正则化方法。首先,在识别过程中采用变正则化参数方式,对较小的奇异值采用较大的正则化参数修正,对较大的奇异值采用较小的正则化参数修正,以提高识别精度;其次,通过平板结构仿真分析了该方法与直接求逆法、传统Tikhonov正则化方法在5%和10%响应测量噪声水平下的载荷识别精度;最后,进行了简支梁多点平稳随机载荷试验,验证了方法的可行性。研究结果表明,与直接求逆法和传统Tikhonov正则化相比,该方法提高了载荷识别精度,对响应测量噪声具有良好的鲁棒性。 展开更多

关键词 随机载荷识别 病态逆问题 TIKHONOV正则化 改进正则化

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基于节点不平衡功率的病态潮流算法 被引量：13

2

作者 王承民 蒋传文 侯志俭 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第8期1283-1286,共4页

提出了基于节点不平衡功率的病态潮流算法,将潮流方程转换为非线性规划的形式,与普通的潮流计算相比较,计算量增加不大;对于由潮流计算初值不合理、潮流方程无可行解等因素引起的潮流病态现象有很好的收敛性.经过IEEE-30节点系统在几种... 提出了基于节点不平衡功率的病态潮流算法,将潮流方程转换为非线性规划的形式,与普通的潮流计算相比较,计算量增加不大;对于由潮流计算初值不合理、潮流方程无可行解等因素引起的潮流病态现象有很好的收敛性.经过IEEE-30节点系统在几种情况下的计算比较,证明该算法是非常有效的. 展开更多

关键词 电力系统 病态潮流 不平衡功率 最优乘子

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总体最小二乘正则化算法的载荷识别 被引量：14

3

作者 张磊 曹跃云 +1 位作者 杨自春 何元安 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2014年第9期159-164,共6页

载荷识别中存在病态矩阵求逆的不稳定性将导致解严重失真。在总体最小二乘(Total Least Squares TLS)算法的思想上进行Tikhonov正则化,构造载荷识别的目标函数。然后利用共轭梯度(Conjunction Gradient CG)法解算该目标函数的最优化问题... 载荷识别中存在病态矩阵求逆的不稳定性将导致解严重失真。在总体最小二乘(Total Least Squares TLS)算法的思想上进行Tikhonov正则化,构造载荷识别的目标函数。然后利用共轭梯度(Conjunction Gradient CG)法解算该目标函数的最优化问题,提出一种算法易实现、收敛性能好、存储量小,且能全面考虑随机误差影响的CG-TLS正则化算法。经仿真和试验探讨了传递函数矩阵病态产生的原因,借助条件数优选振动响应点,最终检验CG-TLS正则化算法与常用的两种正则化算法在不同噪声水平时载荷识别的效果。结果表明,CG-TLS正则化算法载荷识别效果最优,与真实值吻合好,并具有良好的鲁棒性。因此,应用CG-TLS正则化算法实现载荷识别极具实际意义。 展开更多

关键词 载荷识别 总体最小二乘 共轭梯度法 病态 正则化

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平面连续体多工况应力约束下结构拓扑优化的有无复合体方法 被引量：10

4

作者 于新 隋允康 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2001年第2期200-204,共5页

本文在文 [4 ]的基础上 ,按“有无复合体”模型对应力约束下多工况平面连续体结构拓扑优化的求解进行研究 ,提出了“工况影响系数”的概念 ,用于“病态荷载”问题的识别和解决 ,获得了令人满意的数值结果。

关键词 结构拓扑优化 连续体结构 独立连续拓扑变量 应力约束 多工况 “有无得合体”模型 桁架

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连续体结构拓扑优化的应力约束全局化(英文) 被引量：2

5

作者 隋允康 彭细荣 +2 位作者 叶红玲 冯吉利 龙连春 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第S1期1-8,共8页

连续体结构拓扑优化面临3个困难:1)基于柔顺度为目标的连续体结构,多工况问题是多目标问题,相比较单工况而言,更难于解决;2)局部性约束问题．如单元应力极限,比全局性约束问题如位移或频率极限,要复杂的多,因为局部约束问题敏度分析计... 连续体结构拓扑优化面临3个困难:1)基于柔顺度为目标的连续体结构,多工况问题是多目标问题,相比较单工况而言,更难于解决;2)局部性约束问题．如单元应力极限,比全局性约束问题如位移或频率极限,要复杂的多,因为局部约束问题敏度分析计算量巨大．3)载荷病态问题．类似于结构分析中的“总刚病态”,不容易得到最终的合理的拓扑结构,因为考虑到当载荷的大小差距较大时,在迭代过程中,小载荷的传力路径有可能消失．为克服上述困难,采取了如下措施: 1)利用ICM方法建立拓扑优化模型．2)基于von Mises强度理论,所有单元的应力约束转化为结构的应变能约束,即全局的约束代替了局部约束．3)载荷病态被分成3种情况:(a)各工况间有载荷病态,但工况内无载荷病态;(b)仅在某工况内部有载荷病态;(c)各工况间有载荷病态,同时某工况内也有载荷病态．4)采用应力全局化的ICM方法,基于应变能的策略,上述提到的3种载荷病态问题按照不同的方法逐个得到了解决．数值算例说明了用全局应变能约束代替局部应力约束,传力路径更容易得到．用结构应变能代替载荷作为调整系数的方法非常好地解决了载荷病态问题． 展开更多

关键词 ICM(独立、连续、映射)方法 应力约束全局化 拓扑优化 连续体结构 载荷病态

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一种新型分数阶Tikhonov正则化载荷重构技术及应用 被引量：8

6

作者 王能建 任春平 刘春生 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第6期121-126,158,共7页

针对整数阶Tikhonov正则化载荷重构技术存在病态性和对噪声敏感等不足,提出一种新型分数阶Tikhonov正则化技术,将处理反问题的过程转化为一类无约束优化问题,并采用超记忆梯度法求解目标函数。通过工程应用算例验证所提出技术的实用性... 针对整数阶Tikhonov正则化载荷重构技术存在病态性和对噪声敏感等不足,提出一种新型分数阶Tikhonov正则化技术,将处理反问题的过程转化为一类无约束优化问题,并采用超记忆梯度法求解目标函数。通过工程应用算例验证所提出技术的实用性和稳定性,为解决工程应用中的反问题提供了一种新的有效方法。 展开更多

关键词 反问题 病态性 载荷重构 新型分数阶Tikhonov正则化 超记忆梯度法

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计及可中断负荷对现货电价影响的供电商负荷削减策略 被引量：4

7

作者 王瑞庆 李渝曾 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2009年第18期111-116,共6页

供电商实施可中断负荷管理的主要收益来自负荷需求水平的变动对现货电价的影响。使用条件风险价值作为风险度量工具,建立了同时考虑低电价可中断负荷合同和高补偿可中断负荷合同的供电商负荷削减决策模型,使用基于蒙特卡洛随机模拟的遗... 供电商实施可中断负荷管理的主要收益来自负荷需求水平的变动对现货电价的影响。使用条件风险价值作为风险度量工具,建立了同时考虑低电价可中断负荷合同和高补偿可中断负荷合同的供电商负荷削减决策模型,使用基于蒙特卡洛随机模拟的遗传算法对模型进行了求解,分析了不同负荷需求水平下供电商的负荷削减策略。结果表明:考虑可中断负荷对现货电价影响时供电商的负荷削减策略将更加激进,高补偿可中断负荷总是在低电价可中断负荷的削减量达到合同规定的最大值后才开始实施;利用低电价可中断负荷和高补偿可中断负荷的经济互补特性可获得比单独实施任何一种中断管理方式更大的收益。 展开更多

关键词 低电价可中断负荷(ill) 高补偿可中断负荷(ILH) 条件风险价值(CVaR) 遗传算法 蒙特卡洛随机模拟

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时域内多源动态载荷的一种计算反求技术 被引量：35

8

作者 韩旭 刘杰 +1 位作者 李伟杰 赵卓群 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第4期595-602,共8页

载荷在时域内可用一系列脉冲或阶跃的核函数来表示,系统的响应是载荷与核函数相对应响应的卷积分.在线性时不变的假设下,对系统动力响应的卷积分进行离散,并在此基础上分析载荷识别反问题的不适定性.针对测量的响应数据中存在噪声时载... 载荷在时域内可用一系列脉冲或阶跃的核函数来表示,系统的响应是载荷与核函数相对应响应的卷积分.在线性时不变的假设下,对系统动力响应的卷积分进行离散,并在此基础上分析载荷识别反问题的不适定性.针对测量的响应数据中存在噪声时载荷识别的困难,探讨了稳定近似识别载荷的一些方法,包括零相位滤波技术、几种正则化方法和优化策略.数值仿真算例表明,所述的载荷识别方法能够在响应数据含有噪声的情况下,有效稳定地实现多源动态载荷的重构. 展开更多

关键词 载荷识别 反问题 正则化 不适定性 优化

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荷载工况多目标下钢筋混凝土深梁的拓扑拉压杆模型设计 被引量：4

9

作者 张鹄志 黄垚森 +1 位作者 郭原草 徐文韬 《河海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期433-440,共8页

为了提高钢筋混凝土深梁构件配筋设计方法的合理性,选用遗传演化结构优化算法,并延伸出荷载工况多目标下的应用方式,同时基于拓扑解构建拉压杆模型,衔接拓扑优化与工程设计环节,建立荷载工况多目标拓扑拉压杆模型。采用两个深梁数值算... 为了提高钢筋混凝土深梁构件配筋设计方法的合理性,选用遗传演化结构优化算法,并延伸出荷载工况多目标下的应用方式,同时基于拓扑解构建拉压杆模型,衔接拓扑优化与工程设计环节,建立荷载工况多目标拓扑拉压杆模型。采用两个深梁数值算例验证了该模型的可行性和稳定性。从建立拉压杆模型的角度以其力学特性出发,将荷载工况多目标优化的拓扑解分别与各荷载工况单目标优化解、其弹性叠加结果,以及所有荷载工况共同作用下的单目标优化解进行比较,证实了新模型更契合深梁类构件的受力特性,具有更佳的全局寻优能力。荷载工况多目标遗传演化结构优化可以有效解决多目标优化中的病态荷载问题,依据其建立的拉压杆模型直观可行,可以为钢筋混凝土深梁设计提供参考。 展开更多

关键词 钢筋混凝土深梁 荷载工况多目标 拓扑优化 遗传演化结构优化 拉压杆模型 荷载病态

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多点平稳随机载荷识别方法研究 被引量：21

10

作者 姜金辉 陈国平 张方 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第2期162-167,共6页

根据矩阵谱分解的思想,提出多点任意相关的随机载荷识别方法。鉴于响应功率谱矩阵和激励功率谱矩阵具有相同的秩且为非负定,首先推导完全相干的功率谱矩阵的识别方法,将任意相干的激励功率谱矩阵进行谱分解成完全相干的功率谱矩阵之和,... 根据矩阵谱分解的思想,提出多点任意相关的随机载荷识别方法。鉴于响应功率谱矩阵和激励功率谱矩阵具有相同的秩且为非负定,首先推导完全相干的功率谱矩阵的识别方法,将任意相干的激励功率谱矩阵进行谱分解成完全相干的功率谱矩阵之和,利用响应信息识别分解后的完全相干功率谱进而完成对激励功率谱的识别。该方法具有较高的识别精度。针对求解逆问题中的适定性进行了讨论,指出病态的原因并运用条件数权重法,该法能在一定程度上减轻病态,提高识别精度。通过实验和仿真验证上述方法的正确性。最后对提高识别精度提出了建议。 展开更多

关键词 矩阵谱分解 非负定 随机载荷识别 适定性 病态

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基于改进正则化方法的状态空间载荷识别技术 被引量：9

11

作者 马超 华宏星 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2015年第11期146-149,共4页

由于噪声和系统特性的影响,载荷识别问题往往是不适定的,为了克服该问题获得稳定解,一般采用正则化技术来处理,可是直接利用传统正则化方法重构载荷,识别出的载荷的精度不是很高,本文提出采用一种改进正则化方法,数值仿真结果表明该方... 由于噪声和系统特性的影响,载荷识别问题往往是不适定的,为了克服该问题获得稳定解,一般采用正则化技术来处理,可是直接利用传统正则化方法重构载荷,识别出的载荷的精度不是很高,本文提出采用一种改进正则化方法,数值仿真结果表明该方法能够有效地抑制噪声的影响,从而更精确的识别出载荷。 展开更多

关键词 不适定 正则化 稳定解 载荷识别 状态空间

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基于Markov参数精细积分法的载荷识别研究 被引量：7

12

作者 郭杏林 毛玉明 +2 位作者 赵岩 朱礼文 潘忠文 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2009年第3期27-30,共4页

对于结构受多点分布动态荷载识别问题提出了精细正则化算法。基于状态空间描述建立了离散动力系统滑动平均模型,并应用2N算法精细计算了系统模型的马尔科夫(Markov)参数矩阵,给出了全局时间域内多点分布动态载荷识别问题的精细识别模型... 对于结构受多点分布动态荷载识别问题提出了精细正则化算法。基于状态空间描述建立了离散动力系统滑动平均模型,并应用2N算法精细计算了系统模型的马尔科夫(Markov)参数矩阵,给出了全局时间域内多点分布动态载荷识别问题的精细识别模型。针对载荷辨识模型求解过程中遇到的方程病态问题,采用正则化截断奇异值分解技术进行处理。通过有限元数值模型仿真,验证了所提出方法的正确性和有效性。 展开更多

关键词 精细积分法 载荷识别 病态问题 滑动平均模型 正则化

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基于遗传算法的潮流多根求解方法 被引量：4

13

作者 张金奎 林荫宇 +2 位作者 杨传忠 甘兴国 谢长科 《重庆大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 2000年第1期56-59,共4页

在计及功率平衡和电压幅值约束的基础上提出约束遗传算法（ＣＧＡＬＦ），该算法采用动态群法、优化加速技术、节点排序技术，提高了算法的鲁棒性，选取了轻重载情况下的ＫＫ－ １１ 节点系统进行测试，验证了算法的有效性和可行性。

关键词 遗传算法 病态潮流 静态顶值点 CGALF 电力系统

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一种时域载荷识别数值算法及其不适定性研究 被引量：5

14

作者 胡杰 范宣华 《应用力学学报》 CSCD 北大核心 2017年第2期324-328,共5页

某结构在试验中,经历了持续时间很短的出水过程,试验中获得了该状态下关键位置响应的时间历程,需进行结构试验环境适应性分析。本文将杜哈梅卷积积分离散化,推导了时域内载荷与响应之间的传递函数矩阵;基于该传递矩阵的逆运算发展了一... 某结构在试验中,经历了持续时间很短的出水过程,试验中获得了该状态下关键位置响应的时间历程,需进行结构试验环境适应性分析。本文将杜哈梅卷积积分离散化,推导了时域内载荷与响应之间的传递函数矩阵;基于该传递矩阵的逆运算发展了一种时域内载荷识别方法,该方法在数值仿真过程中往往出现累计误差过大导致不收敛的现象,研究分析发现这属于反问题中典型的不适定性问题,并采用最速下降法有效克服了该不适定性问题;同时还考察了该算法在不同信噪比下的识别精度。研究结果表明,正弦、随机、半正弦冲击等多种载荷均获得了较准确的识别结果。本文提出的方法便于复杂工程结构有限元模型的应用。 展开更多

关键词 杜哈梅积分 载荷识别 反问题 不适定性

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潮流计算收敛性问题研究综述 被引量：35

15

作者 李敏 陈金富 +1 位作者 段献忠 代莹 《继电器》 CSCD 北大核心 2006年第4期74-79,共6页

阐述了研究电力系统潮流不收敛问题的重要意义,分析了潮流计算不收敛的两种可能性:潮流病态和潮流无解,然后分别从这两个方面进行了综述。文中通过对已有研究方法的比较,总结了其中的不足,并提出几点建议完善潮流计算不收敛问题的研究,... 阐述了研究电力系统潮流不收敛问题的重要意义,分析了潮流计算不收敛的两种可能性:潮流病态和潮流无解,然后分别从这两个方面进行了综述。文中通过对已有研究方法的比较,总结了其中的不足,并提出几点建议完善潮流计算不收敛问题的研究,最后指出了以后的研究重点。 展开更多

关键词 电力系统 收敛性 病态潮流 潮流无解 潮流调整

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基于商函数的动态载荷识别最优正则化参数选取方法 被引量：1

16

作者 高伟 于开平 林宏 《东北石油大学学报》 CAS 北大核心 2016年第2期105-111,128,共7页

为解决载荷识别反问题,研究选取最优正则化参数商函数方法。利用Tikhonov正则化方法的最优化问题的最小二乘解,定义以正则化参数为自变量的商函数;根据不同的正则化参数,使用二次规划理论,求解Tikhonov正则化方法的最优化问题的最优解;... 为解决载荷识别反问题,研究选取最优正则化参数商函数方法。利用Tikhonov正则化方法的最优化问题的最小二乘解,定义以正则化参数为自变量的商函数;根据不同的正则化参数,使用二次规划理论,求解Tikhonov正则化方法的最优化问题的最优解;基于不同最优解对应商函数的不同特点,将最优正则化参数的商函数方法,与广义交叉检验(Generalized Cross-Validation,GCV)准则所得载荷识别结果进行比较。数值仿真及试验验证结果表明,商函数方法对于共振区及非共振区下载荷识别问题具有较好的合理性和适用性。 展开更多

关键词 载荷识别 不适定问题 正则化方法 二次规划 形函数

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动态载荷识别中的模态确定方法研究 被引量：16

17

作者 蔡元奇 朱以文 刘礼华 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第4期543-547,共5页

提出了模态选取概念,这一概念比目前所采用的模态截断概念合理;在此基础上提出了反分析中模态选取的准则,并给出了相应的公式。大量算例表明,采用本文提出的准则和公式可以防止因模态选取不当而产生的伪解,避免计算中的数值病态,明显提... 提出了模态选取概念,这一概念比目前所采用的模态截断概念合理;在此基础上提出了反分析中模态选取的准则,并给出了相应的公式。大量算例表明,采用本文提出的准则和公式可以防止因模态选取不当而产生的伪解,避免计算中的数值病态,明显提高了动态载荷识别的成功率和精度。 展开更多

关键词 动态载荷识别 模态选取 模态截取 数值病态

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一种提高平稳随机载荷识别精度的方法 被引量：2

18

作者 廖俊 蒋炳炎 时伟 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2013年第16期176-181,共6页

针对动态随机载荷识别结果在固有频率附近因传递函数矩阵病态而出现载荷识别误差较大的问题,在逆虚拟激励法的基础上提出一种条件数加权平均算法尝试改善识别的精度。方法用仿真和试验验证了对识别精度的改善效果。同时采用频响函数条... 针对动态随机载荷识别结果在固有频率附近因传递函数矩阵病态而出现载荷识别误差较大的问题,在逆虚拟激励法的基础上提出一种条件数加权平均算法尝试改善识别的精度。方法用仿真和试验验证了对识别精度的改善效果。同时采用频响函数条件数的大小来作为判断识别结果可靠度和测点组合选择的一个参考,减少了工作量并取得了良好的识别效果。提出了一些实际操作中的建议,为工程实际提供参考。 展开更多

关键词 随机振动 载荷识别 虚拟激励法 矩阵病态 矩阵条件数

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基于贝叶斯正则化的多源/连续冲击载荷识别及试验研究 被引量：1

19

作者 龙旭 胡运涛 +3 位作者 林华刚 马锐磊 常晓通 苏昱太 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第21期55-63,共9页

针对冲击载荷识别中存在病态矩阵求逆的不适定问题和噪声敏感问题,给出一种增广Tikhonov正则化技术的改进贝叶斯方法。通过引入小波阈值方法解决高噪声水平下多源/连续冲击载荷识别精度不佳的问题,在识别过程中自适应地确定最优正则化参... 针对冲击载荷识别中存在病态矩阵求逆的不适定问题和噪声敏感问题,给出一种增广Tikhonov正则化技术的改进贝叶斯方法。通过引入小波阈值方法解决高噪声水平下多源/连续冲击载荷识别精度不佳的问题,在识别过程中自适应地确定最优正则化参数,并有效地剔除噪声对冲击载荷识别的影响。通过开展飞机壁板结构在不同冲击载荷和信噪比噪声下的数值仿真分析,以相关系数和相对误差作为评价指标,对比讨论了基于L曲线法和广义交叉检验法的Tikhonov正则化方法、贝叶斯正则化方法以及该文方法的识别效果,结果表明该文方法兼顾了曲线的光滑性与峰值识别的准确性,在20 dB高噪声水平连续冲击载荷识别时峰值平均误差不超过14%。开展了典型加筋壁板结构的冲击试验,验证了该文方法对实际工程中典型多源/连续冲击载荷的识别能力,峰值平均误差控制在18%以内,为解决工程应用中的载荷识别问题提供了有效途径。 展开更多

关键词 载荷识别 贝叶斯正则化 小波阈值法 不适定问题

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基于逆向滤波器的动态载荷时域识别方法 被引量：16

20

作者 蔡元奇 朱以文 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第2期200-205,共6页

动态载荷的时域识别方法由于涉及到载荷与响应的复杂卷积关系,是难度较高的复杂的反分析问题。目前针对离散系统的方法都是建立递推连锁计算格式来进行的,递推连锁计算格式的缺点是对初值敏感和误差累积。本文建立了基于结构动力问题的... 动态载荷的时域识别方法由于涉及到载荷与响应的复杂卷积关系,是难度较高的复杂的反分析问题。目前针对离散系统的方法都是建立递推连锁计算格式来进行的,递推连锁计算格式的缺点是对初值敏感和误差累积。本文建立了基于结构动力问题的逆向滤波器的计算格式,从根本上解决了初值敏感和误差累积问题,从而提高了数值计算稳定性和动态载荷识别精度。由于使反分析过程转化为类似正分析过程,使文中提出的方法有应用方便、计算效率高的特点,并为动态载荷的实时识别技术建立了理论基础。 展开更多

关键词 动态载荷识别 时域分析 滤波器 反分析 不适定性

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