一种平面3RRR并联机器人结构参数识别

分析一种3RRR并联机器人的结构误差，利用其约束条件建立误差模型，提出一种结构参数识别算法，避免了传统参数识别算法需要进行的位置正解，从而简化了结构参数的识别。通过测量次数的适当增加，利用最小二乘原理处理数据，减小了输入输出参数的测量误差对参数识别的影响     

基于改进UKF的非线性结构荷载和参数同步识别

传统无迹卡尔曼滤波（unscented Kalman filter,简称UKF）方法在非线性结构参数识别过程中,通常要求结构的输入已知,当非线性结构的输入难以测量或测量误差较大时,该方法的应用将受到限制。为了对未知激励作用下的非线性结构参数进行识别,提出一种基于改进UKF的非线性结构荷载和参数同步识别方法。该方法在系统状态更新过程中,利用结构响应和参数的当前预测值,对输入荷载进行初步估计,并结合系统状态的估计值对输入荷载进行识别。为降低测量噪声对非线性系统识别结果的影响,采用在UKF方法中嵌入卡尔曼滤波器（Kalman filter,简称KF）,对测量噪声协方差矩阵进行同步优化,确保非线性结构荷载和参数识别的精确性。分别对地震激励下的单自由度和5自由度Bouc-Wen滞回模型进行数值模拟,验证了该方法的可行性和准确性。结果表明,改进的UKF方法能够有效地实现非线性结构未知荷载和模型参数的同步识别。     

环境激励下桥梁结构信号分解与模态参数识别

为实现环境激励下桥梁结构信号分解与模态参数识别的一体化,首先,针对现有集合经验模态分解算法存在的端点效应和有效本征模态函数筛选难的问题,通过引入镜像延拓算法和支持向量回归机算法来抑制端点效应,并根据互相关系数和能量系数建立筛选有效本征模态函数的新指标——有效系数;其次,根据桥梁结构真实模态存在的一般规律提出了用于智能化辨识稳定图中真实模态的算法;最后,通过某大型斜拉桥振动台试验来验证所提算法的可行性。结果表明,所提算法不仅能实现桥梁结构响应信号的自适应分解和重构,还能实现稳定图中真实模态的智能化筛选,即实现桥梁结构模态参数的智能化识别,且识别结果具有可靠性。     

基于AEEMD和DATA-SSI桥梁结构模态参数自动化识别

基于AEEMD和DATA-SSI对桥梁结构模态参数自动化识别,对两种算法分别提出相应流程。首先进行系统阶次自动化确定,再利用一定数量加速度传感器,对桥梁结构进行监测并开始模态参数自动化识别。结果表明：在系统阶次自动化确定中,奇异值进行对数处理后,可以明显发现跳跃点,并且通过AEEMD算法和DATA-SSI算法结合对桥梁结构模态参数自动化识别,系统频率值极其稳定,能准确保留真实模态,并可将虚假模态进行清理。该方法得到频率结果与其他研究对比误差很小,维持在-0.005～0.008之间,差值百分比低于2%。     

基于参数辨识的一种自适应PID调节器

该文对模型类型已知,但参数变化的对象,为了使PID调节器始终工作在最佳参数状态下,结合参数辨识,利用基于Householder变换的自适应最小二乘法对PID调节器的参数进行在线整定,其特点是数值稳定性好,估计精度高,无数据饱和现象,鲁棒性好,实现了PID自校正控制。通过仿真试验表明,对被控对象参数变化的系统,调节器可以迅速适应参数的变化,控制效果较好,为实现自适应控制提供了一种参考方法。     

输入输出信息有限观测下的结构损伤诊断

为解决工程结构中外激励和响应信息有限观测情况下的结构损伤诊断问题,提出依次使用扩展卡尔曼估计算法和最小二乘算法,分别识别结构参数和未知外激励,推导出相应的递推解析解。所提方法与经典卡尔曼滤波算法相比,可用于荷载未知情况。通过追踪结构内单元的刚度变化,对结构损伤进行诊断。分别通过一个小型平面桁架、一个简支梁的损伤诊断数值算例和一个8层剪切钢框架的损伤识别试验,验证了该方法的可行性和有效性。     

非线性悬架系统的最小二乘参数识别方法

针对汽车非线性悬架参数识别问题,根据最小二乘法原理,分别提出了基于离散化模型的参数识别方法和基于系统输入输出数据的参数识别方法。首先,从理论上介绍了两种识别方法的理论基础及其与最小二乘法之间的内在联系。其次,分别应用两种方法对汽车非线性悬架系统的线性及非线性参数进行识别,并通过仿真验证了两种基于最小二乘法的非线性系统参数识别方法的有效性。最后,进一步介绍了对于更一般的非线性系统,两种方法的适用范围,为非线性悬架系统及同类非线性系统的设计与分析提供了理论基础。     

风荷载下越障巡检机器人结构参数优化

采用机器人代替工人定期巡检超高压输电线路,是超高压输电线路维护技术的发展趋势之一,可以降低成本、提高巡检的准确率。架空输电线一般架设在距地面60 m的空中,这种架空输电线周围的风荷载与近地面的输电线周围的风荷载不同,对机器人结构参数的影响也不同。基于架空输电线周围风荷载较地面风荷载复杂的问题,在简化风荷载条件下建立越障巡检机器人结构参数的数学模型。由模型分析60 m高的架空线周围的风荷载对复合双臂越障巡检机器人结构参数的影响,并进行仿真验证。模型分析与仿真结果表明,结构参数优化的机器人质量减少了16 kg。     

大型复杂钢管焊接结构损伤识别方法研究

将支持向量机引入响应面重构计算中,利用支持向量机对小样本数据优秀的拟合和泛化能力,提出了一种最小二乘支持向量机响应面新方法,并将其应用于大型钢管焊接结构的模型修正及损伤识别中。对最小二乘支持向量机响应面的核函数进行了加权,提出一种综合了一次多项式核函数的线性模拟能力和高斯核函数非线性拟合能力的线性-高斯组合核函数。同时对训练样本进行了尺度变换,并对训练样本的选择方法进行了改进。通过损伤识别数值仿真及实验验证,与传统灵敏度方法进行了对比,结果表明改进响应面方法的识别效果更好,且收敛性及精度也大大提高了,为解决大型复杂结构的损伤识别问题提供了新的思路。     

基于环境激励的结构模态参数识别方法

利用时域分析最小二乘复指数法(kast-Squares Complex Exponential,LSCE)推导出在脉冲响应下结构的模态参数,并利用ITD(Ibrahim Time Domain)法对随机振动响应的参数进行识别,为分析工作模态下结构的优化设计、损伤诊断和故障诊断打下基础.在充分研究了环境载荷对工程结构影响的基础上,重点分析了风载荷对大跨度工程结构的影响.利用有限元软件对空间桁架结构进行有限元工作模态分析,得出在环境载荷激励下的结构响应,进而利用参数识别方法得出模态参数,其结果与工程实际相符,证明了环境载荷处理的可行性和该理论体系的正确性.     

运营条件下异型拱桥的模态参数识别

以一复杂的异型钢管混凝土拱桥为对象，根据运营期间车辆交通荷载引起的余振实测结果，用小波变换（wavelet transform,简称WT）和特征系统实现法（eigensystem realization algorithm，简称ERA）两种方法对结构模态参数识别结果进行了对比，讨论了两种方法在复杂结构体系模态参数识别中的适用性。进一步以ERA识别方法为对象，比较了记录波除噪及不同记录波对参数识别结果的影响。结果表明：WT方法以及ETA方法得到的结构模态参数识别结果基本一致，两种方法相互校核可剔除噪声模态，获得真实的结构模态信息；除噪对基于余振衰减波的模态参数识别精度提高意义不大，不同记录波的对比识别可剔除单波随机噪声的影响，提高识别结果的可靠性。     

基于PPTSVD的桥梁移动荷载识别

为了改进时域法(time domain method,简称TDM)识别桥面移动荷载时存在的识别精度受测量噪声、响应类型及数量影响较大等缺陷,在截断奇异值分解(truncated singular value decomposition,简称TSVD)的基础上,提出了基于分段多项式截断奇异值分解(piecewise polynomial truncated singular value decomposition,简称PPTSVD)识别桥梁移动荷载。采用简化欧拉梁模型,由反演车辆荷载作用下桥梁的弯矩响应和加速度响应识别桥面移动荷载,得到了不同噪声水平下TDM,TSVD与PPTSVD的识别结果。研究结果表明,与采用奇异值分解(singular value decomposition,简称SVD)进行常规降噪的TDM相比,采用TSVD识别移动荷载在识别精度和抗噪性能方面均有一定提高,且由TSVD改进的PPTSVD识别方法较前两种方法具有更加明显的优势;PPTSVD识别精度高、识别结果受响应类型及响应组合影响较小且具有良好的鲁棒性,更适用于桥梁移动荷载的现场识别。     

基于均布荷载面指标的简支梁桥损伤识别研究

桥梁结构是重要的交通基础设施,在保障交通系统安全运营方面意义深远。本文以最为常用的简支梁桥为研究对象,基于模态频率和振型数据,构建均布荷载面及其曲率指标,对结构的损伤状态进行识别。对等截面简支梁的有限元数值模拟分析验证了该方法的有效性。     

由正交异性板的响应识别移动荷载

建立移动荷载引起的正交异性板动力响应的计算公式,当移动荷载为常荷载时,板的响应可精确解得。在此分析基础上导出板上多个移动荷载与板的多点响应或单点多时刻响应的关系,由最小的二乘法识别移动荷载。通过算例讨论了响应的测试误差对识别结果的影响。     

弹性支承索参数识别方法

为了准确识别索参数,提出了采用有限单元法和系统参数识别技术相结合进行索参数识别的方法。考虑索的垂度、抗弯刚度、弹性嵌固和弹性支承等因素建立有限单元模型,采用反映出索非线性振动特性的轴力的梁单元模拟索。利用索特征值关于模型参数的灵敏度矩阵,建立了参数识别的理论/试验频率差与模型参数之间的关系式。该方法基于实测频率,通过迭代可以同时识别拉索索力和抗弯刚度。数值算例和试验验证了该方法的准确性和实用性。     

电动负载模拟器摩擦模型参数辨识方法

随机子空间算法作为模态参数识别算法中的主要方法之一,虽然被广泛运用于实际桥梁结构的模态参数识别中,但其依然存在一定的缺陷。基于此,针对其存在的三大问题：系统定阶难、只适用于时不变结构以及真实模态筛选存在主观性,笔者提出了相应的解决方法。首先,利用“奇异熵增量一阶导数法”实现系统阶次的智能化判定;其次,引入“滑窗技术”对输入信号进行划窗处理,实现时变结构的参数识别;然后,基于真实模态存在的一般规律,并通过建立相似矩阵实现真实模态的辨识;最后,将信号采集、信号预处理和改进随机子空间算法进行有效结合,运用于某大型斜拉桥振动台试验以验证所提算法的可靠性。结果表明：所提算法能运用于桥梁的健康监测中,且识别结果具有可信性。     

调谐质量阻尼器参数优化及其应用

在分析调谐质量阻尼器（Toned Mass Dampers，简称TMD）减振原理以及TMD参数对主结构振动特性影响的基础上，得出了TMD参数优化的理论依据，进而采用改进的单纯形法计算出优化的TMD参数值，并通过在桥梁振动控制中的应用，说明了所得出的TMD优化参数对于小阻尼既有结构进行振动控制是非常有效的。     

基于环境激励的桥梁模态参数识别

介绍了获取桥梁模态参数的试验手段,阐述了环境激励的桥梁模态参数的识别方法,通过移动测量方法测试了基于环境激励的某桥梁,并采用自功率谱、互功率谱和相干函数分析,识别了桥梁振动的前3阶振动频率、阻尼比和振型。结果表明,试验得到的桥梁模态参数与设计参数基本相同,桥梁性能良好。     

蜂窝纸板的黏弹性建模与动态参数识别

对蜂窝纸板的黏弹性进行了建模,将松弛核表示为指数函数叠加的形式,并对蜂窝纸板一质量系统在冲击激励下的动态特性进行了建模。采用改进的Prony方法识别出自由响应数据的极点和留数,并建立了识别蜂窝纸板一质量系统动态参数的方法。设计了蜂窝纸板一质量系统冲击响应实验系统,并根据实验数据对蜂窝纸板动态参数进行了识别。