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基于状态空间模型的结构外部激励计算与响应重构
1
作者
彭珍瑞
史鹏程
《铁道学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第12期182-188,共7页
为提供更完备的响应数据,提出一种借助于状态空间模型的结构外部激励计算和结构多类型响应重构的方法。首先,将二阶动力学方程转化为状态空间模型,并利用状态空间模型推导出结构外部激励的计算公式。然后,将激励与结构模态坐标组合成新...
为提供更完备的响应数据,提出一种借助于状态空间模型的结构外部激励计算和结构多类型响应重构的方法。首先,将二阶动力学方程转化为状态空间模型,并利用状态空间模型推导出结构外部激励的计算公式。然后,将激励与结构模态坐标组合成新的状态向量并构建增秩状态空间模型,结合结构部分观测的加速度响应实现对结构外部激励的计算以及其余位置未知速度、加速度响应的重构。同时引入粒子滤波算法以减小测量过程中有色噪声的影响,并使用萤火虫算法代替粒子滤波算法中的重采样过程,改善粒子贫化现象。最后对钢轨和外伸梁分别进行数值模拟和试验分析,验证所提方法的有效性。试验结果表明:所提方法能对结构外部激励和未知速度、加速度响应进行有效重构。
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关键词
多类型响应重构
激励计算
状态空间模型
粒子滤波算法
萤火虫算法
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题名
基于状态空间模型的结构外部激励计算与响应重构
1
作者
彭珍瑞
史鹏程
机构
兰州交通大学机电工程学院
出处
《铁道学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第12期182-188,共7页
基金
国家自然科学基金(62161018)
甘肃省优秀研究生“创新之星”(2021CXZX-576)。
文摘
为提供更完备的响应数据,提出一种借助于状态空间模型的结构外部激励计算和结构多类型响应重构的方法。首先,将二阶动力学方程转化为状态空间模型,并利用状态空间模型推导出结构外部激励的计算公式。然后,将激励与结构模态坐标组合成新的状态向量并构建增秩状态空间模型,结合结构部分观测的加速度响应实现对结构外部激励的计算以及其余位置未知速度、加速度响应的重构。同时引入粒子滤波算法以减小测量过程中有色噪声的影响,并使用萤火虫算法代替粒子滤波算法中的重采样过程,改善粒子贫化现象。最后对钢轨和外伸梁分别进行数值模拟和试验分析,验证所提方法的有效性。试验结果表明:所提方法能对结构外部激励和未知速度、加速度响应进行有效重构。
关键词
多类型响应重构
激励计算
状态空间模型
粒子滤波算法
萤火虫算法
Keywords
multi-type response reconstruction
excitation calculation
state space model
particle filter algorithm
firefly algorithm
分类号
U24 [交通运输工程—道路与铁道工程]
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作者
出处
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1
基于状态空间模型的结构外部激励计算与响应重构
彭珍瑞
史鹏程
《铁道学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
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