時(shí)變系統(tǒng)模態(tài)參數(shù)識別的小波變換-時(shí)變AR模型法.pdf

1、本文針對時(shí)變系統(tǒng)的模態(tài)參數(shù)識別問題，提出利用連續(xù)小波變換和時(shí)變AR模型相結(jié)合的方法來識別模態(tài)參數(shù)，并通過數(shù)值仿真和試驗(yàn)驗(yàn)證了所提出方法的有效性。本文完成的主要工作有：
　　 建立了一個(gè)時(shí)變懸臂梁系統(tǒng)的有限元模型，得到了懸臂梁系統(tǒng)在不同時(shí)刻的固有頻率值，并以此作為有限元理論值與識別結(jié)果進(jìn)行對比。對系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)力學(xué)仿真得到系統(tǒng)的振動(dòng)響應(yīng)信號并以此作為后面識別算法的輸入信號。
　　 研究了小波變換的一些基本理論和性質(zhì)，簡要分析了

2、小波脊線、連續(xù)小波變換系數(shù)和信號瞬時(shí)頻率三者之間的聯(lián)系。最后利用連續(xù)小波變換得到了初步的系統(tǒng)模態(tài)頻率信息。該方法簡單，易于實(shí)現(xiàn)，且結(jié)果直觀可信，因此非常適合用于時(shí)變系統(tǒng)模態(tài)辨識的前期工作。
　　 在傳統(tǒng)AR模型的基礎(chǔ)上對時(shí)變AR模型進(jìn)行了分析研究，利用時(shí)變AR模型對本文所構(gòu)造的時(shí)變懸臂梁系統(tǒng)進(jìn)行模態(tài)頻率識別。重點(diǎn)研究了模型定階、基函數(shù)選取、模型求解和虛假模態(tài)的剔除問題。提出了一種基于采樣頻率和分析頻率之比的模型定階方法，這種定階

3、方法在數(shù)值仿真和試驗(yàn)分析中具有指導(dǎo)性意義和應(yīng)用價(jià)值。采用遞推最小二乘法進(jìn)行模型系數(shù)求解，針對求解后得到的頻率值提出用信號小波變換時(shí)頻能量圖來進(jìn)行固有頻率的甄別。最后通過數(shù)值仿真分析驗(yàn)證了算法的有效性。
　　 設(shè)計(jì)了一個(gè)變質(zhì)量懸臂梁試驗(yàn)系統(tǒng)，進(jìn)行了變質(zhì)量懸臂梁振動(dòng)試驗(yàn)。采用寬帶隨機(jī)白噪聲對質(zhì)量時(shí)變梁進(jìn)行激振，測量梁的振動(dòng)加速度響應(yīng)。根據(jù)測得的振動(dòng)響應(yīng)信號，利用所提方法進(jìn)行參數(shù)識別。結(jié)果表明，利用連續(xù)小波變換和時(shí)變AR模型相結(jié)合的方