基于Hilbert-Huang变换和随机减量技术的模态参数识别 被引量：19

1

作者 韩建平 李林 +1 位作者 王洪涛 钱炯 《世界地震工程》 CSCD 北大核心 2011年第1期72-77,共6页

傅里叶分析的信号处理方法对非线性、非平稳信号的处理能力差,传统的模态参数识别方法也存在阻尼比识别精度不高的问题。基于Hilbert-Huang变换和随机减量技术提出了一种新的、实用的模态参数识别方法,首先对结构振动信号进行滤波处理... 傅里叶分析的信号处理方法对非线性、非平稳信号的处理能力差,传统的模态参数识别方法也存在阻尼比识别精度不高的问题。基于Hilbert-Huang变换和随机减量技术提出了一种新的、实用的模态参数识别方法,首先对结构振动信号进行滤波处理和经验模态分解,得到若干阶本征模态响应,然后利用随机减量技术提取自由衰减响应,进而由Hilbert-Huang变换得到信号的瞬时特性,最后结合模态识别的基本理论识别结构的模态频率和模态阻尼比。为了验证这一方法的有效性,对12层钢筋混凝土框架模型振动台试验一测点的加速度记录进行了处理,识别了模态参数,识别结果与其它识别方法及有限元分析结果的对比表明该方法识别模态频率是可靠的,而模态阻尼比识别的精准性仍然难以确认。 展开更多

关键词 Hilbert—Huang变换 经验模态分解 随机减量技术 模态参数识别 振动台试验

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基于随机减量法的非平稳激励下模态参数识别 被引量：16

2

作者 罗钧 刘纲 黄宗明 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2015年第21期19-24,64,共7页

针对现有结构模态参数识别方法平稳激励假定的不足,提出了一种非平稳激励下的结构模态参数识别方法。以白噪声调幅激励、调幅相关激励和频率幅值调制共三类非平稳随机激励为对象,采用演化谱理论推导了随机激励分段叠加后的均值和方差表... 针对现有结构模态参数识别方法平稳激励假定的不足,提出了一种非平稳激励下的结构模态参数识别方法。以白噪声调幅激励、调幅相关激励和频率幅值调制共三类非平稳随机激励为对象,采用演化谱理论推导了随机激励分段叠加后的均值和方差表达式,然后在此基础上对传统的随机减量法进行拓展,将非平稳激励下模态参数识别问题转化为结构自由振动曲线的模态参数识别,最后利用特征实现算法识别结构的模态参数。通过一个悬臂梁数值模型和两层实验室钢框架进行验证,识别结果表明运用该算法可以准确识别出非平稳激励下系统的固有频率和振型,且固有频率的识别误差在2%以内,具有较高的识别精度。 展开更多

关键词 随机减量法 非平稳环境激励 模态参数识别 自由振动

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一种改进的随机减量信号提取方法 被引量：30

3

作者 张西宁 屈梁生 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第1期106-107,110,共3页

在分析了随机减量信号原理和提取的基础上，针对随机减量提取方法存在的问题，提出了一种改进的随机减量信号提取方法，并对改进的方法进行了证明；通过对实际数据的计算比较，说明了当信号长度一定时，改进方法可在一定程度上解决截取... 在分析了随机减量信号原理和提取的基础上，针对随机减量提取方法存在的问题，提出了一种改进的随机减量信号提取方法，并对改进的方法进行了证明；通过对实际数据的计算比较，说明了当信号长度一定时，改进方法可在一定程度上解决截取幅值和平均次数的矛盾． 展开更多

关键词 随机减量法 信号提取 随机振动信号 ITD

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一种新的随机减量函数的构造及分析 被引量：4

4

作者 聂雪媛 郭杏林 +2 位作者 刘彬 时忠民 丁桦 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期258-263,共6页

当外激励为均值为零的平稳随机过程时,系统输出响应的随机减量函数代表了系统的自由衰减振动。但当外激励不是零均值的平稳随机过程时,这种传统的随机减量函数在某些情况下,将不再具有上述性质。为进一步拓宽随机减量函数的应用范围,本... 当外激励为均值为零的平稳随机过程时,系统输出响应的随机减量函数代表了系统的自由衰减振动。但当外激励不是零均值的平稳随机过程时,这种传统的随机减量函数在某些情况下,将不再具有上述性质。为进一步拓宽随机减量函数的应用范围,本文从分析Brown运动的随机过程的表征中得到启发,在传统的随机减量函数的基础上,提出一种新的随机减量函数的构造形式,并对同一系统在相同触发条件下,受不同外激励作用时的传统随机减量函数与新构造的随机减量函数进行了对比。数值计算和实验结果表明,当外激励为零均值的随机过程时,新旧随机减量函数在反映系统自由振荡的效果上基本相同,但在外激励为其他情况下,新构造的随机减量函数在性态和稳定性上明显优于传统随机减量函数。 展开更多

关键词 随机减量函数 自由响应信号 随机激励 BROWN运动

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基于EMD和随机减量技术的大型桥梁模态参数识别 被引量：10

5

作者 何旭辉 余志武 陈政清 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第4期6-10,共5页

结合南京长江大桥结构健康监测信号,提出将经验模态分解(EMD)与随机减量技术(RDT)相结合进行结构模态参数识别的方法。对于环境随机激励,经EMD分解后的结构模态响应,实际上由自由振动响应和外荷载引起的强迫振动响应2部分组成,可应用RD... 结合南京长江大桥结构健康监测信号,提出将经验模态分解(EMD)与随机减量技术(RDT)相结合进行结构模态参数识别的方法。对于环境随机激励,经EMD分解后的结构模态响应,实际上由自由振动响应和外荷载引起的强迫振动响应2部分组成,可应用RDT得到对应模态的自由振动响应,从而识别结构的频率及阻尼。通过与有限元及谱分析结果相比较,证明了将EMD与RDT相结合的方法识别非平稳振动信号模态参数的有效性和合理性,适合于大型桥梁结构的模态参数识别。 展开更多

关键词 参数识别 结构健康监测 EMD 随机减量技术 非平稳过程

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随机减量函数触发条件分析 被引量：8

6

作者 刘彬 丁桦 时忠明 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2007年第7期27-31,共5页

针对随机减量技术应用过程中有关触发条件的选择问题进行了详细的分析,对随机减量函数进行了相应的扩展,并且在传统的水平穿越触发条件的基础上,又提出了零穿越触发、极值点触发和随机采样触发三种简单实用的触发条件,克服传统触发条件... 针对随机减量技术应用过程中有关触发条件的选择问题进行了详细的分析,对随机减量函数进行了相应的扩展,并且在传统的水平穿越触发条件的基础上,又提出了零穿越触发、极值点触发和随机采样触发三种简单实用的触发条件,克服传统触发条件对于触发点数和截取幅值的局限,拓宽了随机减量技术的应用范围。通过实际的数值算例及其进行模态参数识别的应用,验证了几种触发条件的实用性,计算结果表明,对于实际采样信号长度有限或响应幅值较小的情况下,上述提出的方法比传统方法能得到更理想的效果。 展开更多

关键词 随机减量 自由响应信号 触发条件 相关函数 模态识别

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基于随机减量的运行模态频域分析方法 被引量：13

7

作者 黄琴 王彤 张海黎 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期770-773,共4页

以高层建筑、大跨桥梁等难以进行人工激励的大型复杂结构为对象,提出并实现了一种基于随机减量技术和复模态指示因子函数法的新型频域运行状态模态参数识别方法。由随机运行响应估计随机减量函数,然后通过时频域变换得到频域的半功率谱... 以高层建筑、大跨桥梁等难以进行人工激励的大型复杂结构为对象,提出并实现了一种基于随机减量技术和复模态指示因子函数法的新型频域运行状态模态参数识别方法。由随机运行响应估计随机减量函数,然后通过时频域变换得到频域的半功率谱密度函数,并用复模态指示因子函数法从半功率谱密度函数中识别结构模态参数。最后对1个三维空间结构模型进行算法验证,得到相应的各阶模态参数,证明了将随机减量技术和复模态指示因子函数法相结合的方法识别大型结构模态参数的有效性和合理性。 展开更多

关键词 运行模态分析 随机减量技术 复模态指示因子 半功率谱密度函数

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利用改进的EMD和随机减量法识别模态参数 被引量：3

8

作者 彭程 张立民 +1 位作者 李原辉 邱飞力 《噪声与振动控制》 CSCD 北大核心 2011年第6期53-56,共4页

对振动信号进行小波去噪,克服环境噪声的干扰,提高EMD的质量,利用相关系数去除虚伪分量,然后利用随机减量法和ITD法识别出列车地板的固有频率和阻尼比。将此方法识别结果与LMS商业软件识别结果进行对比,频率相对误差不超过6%,阻尼比相... 对振动信号进行小波去噪,克服环境噪声的干扰,提高EMD的质量,利用相关系数去除虚伪分量,然后利用随机减量法和ITD法识别出列车地板的固有频率和阻尼比。将此方法识别结果与LMS商业软件识别结果进行对比,频率相对误差不超过6%,阻尼比相对误差不超过7%。由此说明该方法具有较高的识别精度。 展开更多

关键词 振动与波 模态参数识别 小波 EMD 随机减量法 ITD

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随机减量技术中周期激励的影响及消除方法 被引量：3

9

作者 孟庆丰 何正嘉 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2003年第1期100-102,99,共4页

本文针对机械系统中通常存在确定性周期激励的事实 ,论证了周期干扰成分的存在对提取的随机减量特征信号的影响 ,基于数字滤波技术提出了一种从周期干扰环境中提取随机减量特征信号的简便方法。在回转机械稳定性监测中的应用实例表明本... 本文针对机械系统中通常存在确定性周期激励的事实 ,论证了周期干扰成分的存在对提取的随机减量特征信号的影响 ,基于数字滤波技术提出了一种从周期干扰环境中提取随机减量特征信号的简便方法。在回转机械稳定性监测中的应用实例表明本文提出的方法是有效的。 展开更多

关键词 周期激励 消除方法 随机减量技术 周期信号干扰 机械设备 状态监测

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基于随机减量的船舶主机振动测试 被引量：2

10

作者 熊铃华 张俊波 蔡智华 《动力学与控制学报》 2015年第1期48-51,共4页

对某油轮结构进行了振动特性测试并获得了信号数据.通过对测试信号的插值和随机减量算法设计,编程计算并辨识了结构的振动特征信息,同时分析了信号插值和样本选取对计算结果的影响.与测试仪器系统内部算法相比,随机减量算法所得的结果... 对某油轮结构进行了振动特性测试并获得了信号数据.通过对测试信号的插值和随机减量算法设计,编程计算并辨识了结构的振动特征信息,同时分析了信号插值和样本选取对计算结果的影响.与测试仪器系统内部算法相比,随机减量算法所得的结果更为精确,可为船舶结构可靠性设计和故障诊断提供借鉴. 展开更多

关键词 随机减量 船舶主机 振动 参数识别 可靠性

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基于随机减量法的分布式结构模态参数识别 被引量：9

11

作者 逯静洲 Sung Han Sim +1 位作者 Billie F.Spencer Jr. 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2017年第17期48-54,共7页

分区进行平行分析处理的技术已成为大型结构密集布置无线智能传感器网络检测结构系统的重要任务。提出基于随机减量法的分布式数据采集和模态识别方法。以两边简支板模型试验为例,采用ISM400无线智能传感器,通过自然激励法获得测试结构... 分区进行平行分析处理的技术已成为大型结构密集布置无线智能传感器网络检测结构系统的重要任务。提出基于随机减量法的分布式数据采集和模态识别方法。以两边简支板模型试验为例,采用ISM400无线智能传感器,通过自然激励法获得测试结构的响应信号,计算随机减量函数,然后运用特征系统实现算法提取系统的状态空间参数,并结合稳定图的方法剔除虚假模态,识别出结构的模态性能参数。以模态置信度为判据对比分析分布式算法与集中式算法的识别效果,结果表明两种算法吻合良好。 展开更多

关键词 随机减量法 分布式传感器网络 特征系统实现算法 稳定图 模态识别

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随机减量法在机车车辆轮对系统模态参数识别中的应用 被引量：2

12

作者 张亚林 胡用生 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第2期35-38,共4页

提出了运用随机减量法从轮对随机响应中提取自由响应 ,识别出模态参数的方法 ;该文以锥型踏面和磨耗型踏面为例进行了分析 ,并提出了在等效斜度变化的磨耗型踏面情况下随机减量函数的提取方法。计算结果表明 。

关键词 随机减量法 模态参数 机车车辆

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用随机减量技术及ITD法识别工作模态参数 被引量：5

13

作者 刘齐茂 《广西工学院学报》 CAS 2002年第4期23-26,共4页

在许多情况下环境激励是无法测量的 ,假设环境对振动系统的激励是均值为零的白噪声 ,用随机减量技术将系统的自由振动信号从随机响应信号中分离出来 ,然后再用 ITD法识别系统的模态参数。整个过程均在时域内进行 ,避免了时频转换中出现... 在许多情况下环境激励是无法测量的 ,假设环境对振动系统的激励是均值为零的白噪声 ,用随机减量技术将系统的自由振动信号从随机响应信号中分离出来 ,然后再用 ITD法识别系统的模态参数。整个过程均在时域内进行 ,避免了时频转换中出现的“谱泄漏” 展开更多

关键词 ITD 环境激励 模态分析 参数识别 随机减量技术 随机振动

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基于随机减量技术的混凝土结构模态参数识别 被引量：1

14

作者 姜浩 乔丽 《吉林建筑工程学院学报》 CAS 2011年第2期7-9,16,共4页

本文针对时域方法只需实测响应信号的特点,对基于环境激励下模态参数识别的时域方法ITD法、随机减量技术进行详细讨论,并针对两种算法的特点,将其结合形成随机减量技术/ITD时域联合算法,使之有效识别环境激励下结构模态参数,并建立混凝... 本文针对时域方法只需实测响应信号的特点,对基于环境激励下模态参数识别的时域方法ITD法、随机减量技术进行详细讨论,并针对两种算法的特点,将其结合形成随机减量技术/ITD时域联合算法,使之有效识别环境激励下结构模态参数,并建立混凝土连续梁结构数值模型进行仿真模拟,验证了算法的可行性,为工程实践提供了有益的帮助. 展开更多

关键词 参数识别 环境激励 随机减量技术 数值仿真

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基于解析模式分解和随机减量技术的桥梁模态参数识别 被引量：9

15

作者 杨勇 宁平华 +2 位作者 王晟 华旭刚 温青 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期1355-1363,共9页

大跨异型桥梁模态振型耦合严重,环境振动响应频率分布密集,直接利用随机减量技术(RDT)处理这类结构环境振动响应信号时,难以从随机减量信号中识别多模态的参数。由于解析模式分解(AMD)能有效将模态密集分布的振动信号分解为一系列单模... 大跨异型桥梁模态振型耦合严重,环境振动响应频率分布密集,直接利用随机减量技术(RDT)处理这类结构环境振动响应信号时,难以从随机减量信号中识别多模态的参数。由于解析模式分解(AMD)能有效将模态密集分布的振动信号分解为一系列单模态子信号,故结合解析模式分解和随机减量技术开展大跨异型桥梁模态参数识别研究。首先,对环境振动响应信号进行解析模式分解,获得一系列单模态子信号;然后,对每个子信号进行随机减量技术处理,提取随机减量信号,克服随机减量技术处理多模态信号的缺陷;最后,采用最小二乘法按照单自由度系统自由振动函数从随机减量信号中识别模态频率和阻尼比。通过三自由度振动系统仿真分析,研究该方法的可行性,分析随机减量技术参数对模态参数识别结果的影响。采用该方法识别了一座大跨曲线主梁人行拱桥的前4阶模态的频率和阻尼比,并与随机子空间法识别结果进行对比。结果结果表明:该方法可从多模态环境振动响应中有效识别结构的频率和阻尼比;阈值常数取1.5倍信号的均方根值、随机减量信号长度取10倍模态周期能更准确地识别固有频率和阻尼比。本文提出的方法能有效识别真实结构的模态参数,识别的前3阶竖弯模态阻尼比约0.45%,可为类似桥梁的阻尼比取值提供参考。 展开更多

关键词 解析模式分解 随机减量技术 参数识别 最小二乘法

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基于随机减量和时域ITD法的重力坝模态参数识别 被引量：4

16

作者 徐辰奎 刘国明 杨亮 《水利与建筑工程学报》 2015年第6期178-182,225,共6页

为获得混凝土重力坝实际运行下的自振特性,降低模态参数识别误差,在探究随机减量法对加速度信号适用性问题的基础上,对传统时域ITD法进行改进。用两自由度算例验证了本方法的可靠性后,将其应用于水口电站混凝土重力坝的模态参数识别。... 为获得混凝土重力坝实际运行下的自振特性,降低模态参数识别误差,在探究随机减量法对加速度信号适用性问题的基础上,对传统时域ITD法进行改进。用两自由度算例验证了本方法的可靠性后,将其应用于水口电站混凝土重力坝的模态参数识别。从计算结果看,随机减量与时域ITD法识别的重力坝固有频率、阻尼比略大于功率谱峰值法,与有限元结果相近;因有限元几何模型、材料和边界条件的影响,振型系数与有限元计算值偏差略大。上述分析表明,基于人工边界的有限元计算理论和模态参数识别技术具有一定的合理性,但仍有待一步研究完善。 展开更多

关键词 水工结构 模态识别 混凝土重力坝 加速度信号 随机减量 时域ITD法

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基于遗传算法与随机减量技术的气动阻尼识别方法研究 被引量：1

17

作者 唐龙飞 郑朝荣 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2023年第6期16-23,共8页

随机减量技术(random decrement technique,RDT)因其计算快、成本低的优点,在工程结构模态参数识别中应用广泛。针对RDT在信号截断幅值与样本时长的选取比较主观带来的误差问题,采用遗传算法(genetic algorithm,GA)对其进行改进,提出改... 随机减量技术(random decrement technique,RDT)因其计算快、成本低的优点,在工程结构模态参数识别中应用广泛。针对RDT在信号截断幅值与样本时长的选取比较主观带来的误差问题,采用遗传算法(genetic algorithm,GA)对其进行改进,提出改进的随机减量技术GA-RDT,并将其应用于某超高层建筑气弹模型的气动阻尼识别。首先,对RDT方法得到的自由衰减曲线进行拟合并定义误差,分析截断幅值A和样本时长T对误差(优化目标)的影响,采用遗传算法寻找A和T的最优解;其次,基于气弹模型风洞试验所得的顶点加速度时程,结合GA-RDT方法和Hilbert-Huang变换(Hilbert-Huang transform,HHT)方法进行气动阻尼识别;最后,以自然激励技术(natural excitation technique,NExT)识别所得的气动阻尼比为基准,对比分析GA-RDT方法相对于传统RDT方法的精度优势。结果表明,与NExT方法所得的气动阻尼比相比,GA-RDT方法识别得到不同风速时X向、Y向与扭转向的气动阻尼比的平均误差均小于0.14%,其识别精度显著高于传统RDT方法,从而验证了基于GA-RDT的气动阻尼识别方法的可行性。 展开更多

关键词 超高层建筑 气动阻尼识别 遗传算法(GA) 改进的随机减量技术 自然激励技术

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随机减量法识别转向架构架的频率

18

作者 许可 孙守光 +1 位作者 金新灿 李强 《铁道机车车辆》 2007年第2期16-18,共3页

随机减量法是一种随机激扰下的模态参数识别方法。在实际线路上对CW-200转向架构架的振动加速度进行了测量,并依据随机减量法对测得的加速度数据进行了构架的三阶刚体模态的识别,得到了三阶刚体模态对应的频率。证实了随机减量法识别构... 随机减量法是一种随机激扰下的模态参数识别方法。在实际线路上对CW-200转向架构架的振动加速度进行了测量,并依据随机减量法对测得的加速度数据进行了构架的三阶刚体模态的识别,得到了三阶刚体模态对应的频率。证实了随机减量法识别构架模态参数的可行性。 展开更多

关键词 随机减量法 模态识别 构架 随机激扰

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EMD与随机减量技术在飞机颤振模态辨识中的应用

19

作者 李广耀 孔新宇 +1 位作者 黄捷 唐靖 《成都航空职业技术学院学报》 2022年第4期46-49,共4页

紊流激励技术广泛应用在新研飞机的颤振试飞与模型风洞试验中,采用该方法可以有效地降低数据信噪比。为了更加准确地识别结构的关键动力学参数,提出了Empirical Mode Decomposition (EMD)技术结合随机减量技术的颤振测试数据分析方法。... 紊流激励技术广泛应用在新研飞机的颤振试飞与模型风洞试验中,采用该方法可以有效地降低数据信噪比。为了更加准确地识别结构的关键动力学参数,提出了Empirical Mode Decomposition (EMD)技术结合随机减量技术的颤振测试数据分析方法。利用该方法对某飞机机翼低速模型风洞试验测试数据进行处理,采用Ibrahim Time Domain (ITD)时域模态辨识方法对处理后的数据进行模态辨识。通过数据分析,证明了该方法能够有效地处理颤振试验测试数据,并具有较强的抗噪性。 展开更多

关键词 紊流激励 EMD 随机减量法 模态辨识

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MIMO随机振动试验频响估计中激励和响应的同步方法 被引量：6

20

作者 崔旭利 陈怀海 +1 位作者 贺旭东 姜双燕 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2012年第3期92-96,共5页

频响函数估计是多输入多输出随机振动试验控制算法中的必要环节。在振动环境试验中,通常不采集振动台的实际激励信号,而用实测的响应信号和计算机内存中的激励信号来进行系统频响函数估计。由于计算机内存中的激励信号与实际振动台上的... 频响函数估计是多输入多输出随机振动试验控制算法中的必要环节。在振动环境试验中,通常不采集振动台的实际激励信号,而用实测的响应信号和计算机内存中的激励信号来进行系统频响函数估计。由于计算机内存中的激励信号与实际振动台上的激励信号之间在相位上存在着差异,从而导致实测的响应信号和计算机内存中的激励信号不同步。这给系统频响函数的估计带来了较大困难。为此,根据线性系统中激励和响应之间的关系,结合随机减量法,提出了一种二次相关法用于系统频响函数的估计,用该方法进行频响函数估计只需要采集响应信号。在三轴振动台上进行了对比试验,结果验证了所提出的二次相关法的正确性。 展开更多

关键词 MIMO 随机振动 环境试验 频响函数估计 相关函数 随机减量法

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