工程结构时变频率和阻尼比的一种识别方法技术

本发明专利技术属于土木工程结构模态参数识别技术领域，公开了工程结构时变频率和阻尼比的一种识别方法。首先利用调幅调频分解对单频信号分解，获得调幅部分和调频部分；再对调频部分求导获得新的序列，利用滑动平均技术对该序列光滑处理，从而避免了过包络现象，增加了瞬时频率识别的稳定性；根据获得的瞬时阻尼和瞬时频率给出了一种时间连续的瞬时阻尼比的计算公式，进而提出工程结构时变频率和阻尼比的一种识别方法。本发明专利技术具有良好的抗噪性、鲁棒性，以及较高的精度，可广泛运用于工程领域非线性系统识别等问题中。

【技术实现步骤摘要】
工程结构时变频率和阻尼比的一种识别方法
本专利技术属于土木工程结构模态参数识别
，具体涉及工程结构时变频率和阻尼比的一种识别方法。
技术介绍
模态参数(频率、阻尼等)是土木工程结构系统的重要参数，通常可以基于获得的振动(位移或加速度)信号来识别。由于各种复杂环境激励复杂性(例如，环境激励的复杂性、不可控性、不可精细量化、随机性、非平稳等的影响)及结构自身诸多不确定性(例如，系统本身的复杂性、非线性以及性能劣化等的影响；采集系统的安装、传感器的布置以及信号传输效率)的影响，采集到的信号往往不可避免地混入多种噪声，进而影响结构模态参数识别的精度。实际大型复杂土木工程结构振动一般包括多种模态成分，采集到的信号幅值和频率可能随时间变化，即结构为时变非线性系统。此时可以运用经验模态分解、变分模态分解等方法对信号解耦，从而得到多种单频信号。单频信号的瞬时振幅、瞬时阻尼比和瞬时频率是时变非线性系统关注的模态参数。振动信号离散极值点tm时刻阻尼系数可根据tm和tm-1时刻振幅a(tm)和a(tm-1)计算为：<br>tm时刻阻尼系本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.工程结构时变频率和阻尼比的一种识别方法，其特征在于，步骤如下：/n(1)对传统EE中的序列s(t)进行简单滑动平均滤波，得到序列s

【技术特征摘要】
1.工程结构时变频率和阻尼比的一种识别方法，其特征在于，步骤如下：
(1)对传统EE中的序列s(t)进行简单滑动平均滤波，得到序列s1(t)，系统阶数为N；
(2)将序列s1(t)按时间序列倒序翻转得到新的序列s2(t)，然后对序列s2(t)进行简单滑动平均滤波，得到新的序列s3(t)；
(3)将序列s3(t)按时间序列倒序翻转得到新的序列s4(t)；
(4)对序列s4(t)进行调幅调频分解，获得调幅部分c(t)，与传统EE中的调幅部分b(t)对应，因此原信号y(t)的瞬时频率为：



(5)计算任意时刻阻尼比，即连续阻尼比公式，表示为：



式中，Δ为差分，f(t)为瞬时频率，fs为采样频率，a(t)为瞬时振幅。


2.根据权利要求1所述的工程结构时变频率和阻尼比的一种识别方法，其特征在于，所述的调幅调频分解步骤如下：
(1)对y(t)取绝对值|y(t)|，搜寻|y(t)|的所有极值点(ti,|yi|)，i＝1,2…,M，i为极值点编号，M为极值点的个数；
(2)采用三次样条拟合这些极值点(ti,|yi|)，得到|y(t)|的第一轮经验包络函数曲线a1(t)；
(3)对|y(t)|归一化为：
...

【专利技术属性】
技术研发人员：许福友，曾华，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21