基于免疫算法的系統(tǒng)識(shí)別方法研究.pdf

1、系統(tǒng)識(shí)別在健康監(jiān)測(cè)、結(jié)構(gòu)無(wú)損評(píng)估以及主動(dòng)控制等土木工程領(lǐng)域中有著重要的應(yīng)用。因此結(jié)構(gòu)系統(tǒng)識(shí)別已成為當(dāng)今土木界的研究熱點(diǎn)之一，許多經(jīng)典的識(shí)別方法被提出并得到了廣范的應(yīng)用。然而，由于在實(shí)際的工程問(wèn)題中往往缺乏對(duì)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的先驗(yàn)知識(shí)，以及存在著測(cè)量信息不完備和被噪聲污染等問(wèn)題，這些傳統(tǒng)的經(jīng)典識(shí)別方法難以得到令人滿意的結(jié)果。為了克服傳統(tǒng)方法的這些不足之處，近年來(lái)涌現(xiàn)出了許多基于智能優(yōu)化算法的系統(tǒng)識(shí)別方法并已取得了許多可喜的研究成果。免疫算法作為一

2、種新興的在生物免疫系統(tǒng)啟發(fā)下產(chǎn)生的智能優(yōu)化算法，已經(jīng)在許多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，本文即將其應(yīng)用于系統(tǒng)識(shí)別問(wèn)題，以期開(kāi)發(fā)出一種新的便捷高效的識(shí)別方法。 為了實(shí)現(xiàn)這一目的，本文首先在進(jìn)一步深入地模擬生物免疫系統(tǒng)機(jī)能的基礎(chǔ)上對(duì)基本的免疫算法進(jìn)行了改進(jìn)。通過(guò)引入改進(jìn)的克隆選擇算子、疫苗接種算子、二次免疫應(yīng)答算子和動(dòng)態(tài)調(diào)整種群變異概率的策略，開(kāi)發(fā)出了一種全局尋優(yōu)能力強(qiáng)、收斂迅速、魯棒性好的新型免疫算法——自適應(yīng)免疫克隆選擇算法，并將其用于

3、系統(tǒng)識(shí)別問(wèn)題。 為了驗(yàn)證所提出方法的有效性，本文采用基于自適應(yīng)免疫克隆選擇算法的識(shí)別方法分別對(duì)一個(gè)5層剪切型框架結(jié)構(gòu)和一個(gè)12層剪切型框架結(jié)構(gòu)模型的參數(shù)識(shí)別問(wèn)題進(jìn)行了數(shù)值模擬。識(shí)別結(jié)果表明該方法有著優(yōu)異的性能。其在對(duì)結(jié)構(gòu)參數(shù)缺乏先驗(yàn)信息、測(cè)試信息不完備和受到噪聲污染等情形下均能得到很好的識(shí)別結(jié)果。此外相較于其他的智能識(shí)別方法，該方法還具有計(jì)算效率高，使用靈活簡(jiǎn)單的特點(diǎn)。 為了進(jìn)一步探討本文提出的方法在實(shí)際工程問(wèn)題中的應(yīng)用