運(yùn)行狀態(tài)下模態(tài)參數(shù)識(shí)別方法的研究.pdf

1、運(yùn)行狀態(tài)下的模態(tài)參數(shù)識(shí)別主要針對(duì)一些激勵(lì)不可測(cè)而只有響應(yīng)輸出信號(hào)的工程問題，如飛行器在飛行中的運(yùn)行模態(tài)參數(shù)識(shí)別。運(yùn)行狀態(tài)下模態(tài)參數(shù)識(shí)別的主要特點(diǎn)是通常在場(chǎng)外進(jìn)行，現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境惡劣，信號(hào)噪聲污染嚴(yán)重、信噪比低，因此，本文研究運(yùn)行狀態(tài)下的模態(tài)參數(shù)識(shí)別方法具有工程實(shí)用意義。全文主要研究工作如下：
　　 1.研究了時(shí)頻域識(shí)別方法中的Morlet 小波變換的時(shí)頻域分析特性。分析了伸縮因子a和平移因子b的改變對(duì)子Morlet 小波的時(shí)域和頻域分

2、辨率的影響關(guān)系；從識(shí)別密集模態(tài)的角度引入?yún)?shù)N，研究了Morlet 小波的形狀與參數(shù)N的關(guān)系，參數(shù)N的選擇可以通過小波熵的最小化來得到，同時(shí)研究了改進(jìn)的Morlet 小波變換的模態(tài)參數(shù)識(shí)別原理；
　　 2.研究了隨機(jī)減量法提取自由響應(yīng)信號(hào)的原理以及在實(shí)際應(yīng)用中截取閾值的大小和截取子信號(hào)段數(shù)之間的關(guān)系。本文對(duì)隨機(jī)減量法進(jìn)行改進(jìn)，采用正負(fù)小區(qū)間閾值，解決了截取閾值的大小和截取子信號(hào)段數(shù)之間的矛盾；根據(jù)運(yùn)行狀態(tài)下的響應(yīng)信號(hào)一般具有振幅

3、小，隨機(jī)性強(qiáng)、噪聲大等特點(diǎn)，本文研究了小區(qū)間閾值的選取原則；把改進(jìn)的隨機(jī)減量法結(jié)合改進(jìn)的Morlet 小波變換，對(duì)運(yùn)行狀態(tài)下的模態(tài)參數(shù)進(jìn)行識(shí)別，并編寫出相應(yīng)的MATLAB 程序；
　　 GARTEUR 飛機(jī)模型的識(shí)別驗(yàn)證了該方法的有效性；
　　 3.基于響應(yīng)信號(hào)間的相關(guān)函數(shù)與系統(tǒng)的脈沖響應(yīng)函數(shù)具有相似的數(shù)學(xué)表達(dá)式的原理，本文將響應(yīng)信號(hào)間的相關(guān)函數(shù)代替脈沖響應(yīng)函數(shù)，結(jié)合改進(jìn)的Morlet 小波變換進(jìn)行模態(tài)參數(shù)識(shí)別，形成一個(gè)

4、新的運(yùn)行狀態(tài)下模態(tài)參數(shù)識(shí)別方法，并編寫出相應(yīng)的MATLAB 程序；
　　 GARTEUR 飛機(jī)模型的識(shí)別驗(yàn)證了該方法的可行性；
　　 4.對(duì)三層框架結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行振動(dòng)實(shí)驗(yàn)，分別用基于頻響函數(shù)的小波變換法、基于脈沖響應(yīng)的小波變換法和基于相關(guān)函數(shù)的小波變換法進(jìn)行模態(tài)參數(shù)識(shí)別，結(jié)果證明了基于相關(guān)函數(shù)的小波變換法對(duì)模態(tài)參數(shù)識(shí)別的有效性；給三層框架結(jié)構(gòu)一個(gè)白噪聲激勵(lì)，得到該結(jié)構(gòu)的響應(yīng)信號(hào)，用本文改進(jìn)的隨機(jī)減量法以及相關(guān)函數(shù)法提取自由