基于正則化方法的動載荷識別技術(shù)研究及應(yīng)用.pdf

1、動載荷的確定在系統(tǒng)的故障診斷、參數(shù)識別和振動控制等方面起著關(guān)鍵的作用。另外，在船舶領(lǐng)域，螺旋槳所受的流體激勵力，是船舶設(shè)計、生產(chǎn)試驗中最重要的參數(shù)之一，如何有效的獲知該激勵力已成為一項關(guān)鍵問題。因此，基于以上背景，對動態(tài)載荷識別技術(shù)的研究就顯得很有意義。
　　本文提出了對沖擊載荷、周期載荷和隨機載荷三類載荷的識別辦法。針對識別過程中的不適定性，提出采用正則化技術(shù)進行處理。為了將載荷識別技術(shù)用之于工程，文中對實際船舶螺旋槳縱向推力進

2、行了識別，且對識別結(jié)果進行了討論。本文的主要研究工作如下：
　　1、提出了對狀態(tài)空間載荷的識別技術(shù),將周期載荷和隨機載荷的識別模型統(tǒng)一為一個識別模型。針對載荷識別問題的不適定性，提出采用了正則化技術(shù)來處理該問題，且在識別中對各種正則化參數(shù)確定準(zhǔn)則進行了數(shù)值對比研究。接著，對空氣中的槳-軸-艇耦合系統(tǒng)的縱向激勵力的識別進行了試驗研究。
　　2、文中將識別技術(shù)引入到了對船舶螺旋槳縱向推力的識別研究中，對實際試驗船舶螺旋槳的縱向推

3、力進行了識別，并對結(jié)果進行了分析，并在數(shù)值仿真實驗中對推力識別過程中的若干問題進行了討論。
　　3、在實際情況下，由于載荷識別中形成結(jié)構(gòu)求逆矩陣所需的數(shù)據(jù)往往無法測量得到，因此常借助有限元模型來獲取。針對構(gòu)建的有限元模型相對于實測結(jié)構(gòu)不夠精確的問題，文中提出采用優(yōu)化方法對有限元模型進行修正的技術(shù)，并對螺旋槳-軸系系統(tǒng)進行了數(shù)值仿真修正研究，為提高螺旋槳縱向推力的識別精度奠定了基礎(chǔ)。最后在不銹鋼梁上對該修正方法進行了試驗驗證，檢驗了

4、其可靠性。
　　4、根據(jù)沖擊載荷和響應(yīng)之間的卷積積分關(guān)系，文中提出將卷積積分關(guān)系離散化，建立了一種時域沖擊載荷識別模型。為了解決沖擊載荷識別過程中的不適定性，文中提出采用一種新的正則化算子來處理。通過數(shù)值仿真和試驗的方法研究了識別方法的有效性，并將識別結(jié)果與基于傳統(tǒng)的正則化法的識別結(jié)果進行了對比研究。
　　5、在頻域內(nèi)提出了一種對非線性系統(tǒng)的動態(tài)載荷識別技術(shù)。由于識別過程中，非線性系統(tǒng)參數(shù)是未知的，文中先采用子空間識別技術(shù)對