運行狀態(tài)下模態(tài)參數(shù)識別方法的研究.pdf

1、運行狀態(tài)下的模態(tài)參數(shù)識別主要針對一些激勵不可測而只有響應輸出信號的工程問題，如飛行器在飛行中的運行模態(tài)參數(shù)識別。運行狀態(tài)下模態(tài)參數(shù)識別的主要特點是通常在場外進行，現(xiàn)場環(huán)境惡劣，信號噪聲污染嚴重、信噪比低，因此，本文研究運行狀態(tài)下的模態(tài)參數(shù)識別方法具有工程實用意義。全文主要研究工作如下：
　　 1.研究了時頻域識別方法中的Morlet 小波變換的時頻域分析特性。分析了伸縮因子a和平移因子b的改變對子Morlet 小波的時域和頻域分

2、辨率的影響關系；從識別密集模態(tài)的角度引入?yún)?shù)N，研究了Morlet 小波的形狀與參數(shù)N的關系，參數(shù)N的選擇可以通過小波熵的最小化來得到，同時研究了改進的Morlet 小波變換的模態(tài)參數(shù)識別原理；
　　 2.研究了隨機減量法提取自由響應信號的原理以及在實際應用中截取閾值的大小和截取子信號段數(shù)之間的關系。本文對隨機減量法進行改進，采用正負小區(qū)間閾值，解決了截取閾值的大小和截取子信號段數(shù)之間的矛盾；根據(jù)運行狀態(tài)下的響應信號一般具有振幅

3、小，隨機性強、噪聲大等特點，本文研究了小區(qū)間閾值的選取原則；把改進的隨機減量法結合改進的Morlet 小波變換，對運行狀態(tài)下的模態(tài)參數(shù)進行識別，并編寫出相應的MATLAB 程序；
　　 GARTEUR 飛機模型的識別驗證了該方法的有效性；
　　 3.基于響應信號間的相關函數(shù)與系統(tǒng)的脈沖響應函數(shù)具有相似的數(shù)學表達式的原理，本文將響應信號間的相關函數(shù)代替脈沖響應函數(shù)，結合改進的Morlet 小波變換進行模態(tài)參數(shù)識別，形成一個

4、新的運行狀態(tài)下模態(tài)參數(shù)識別方法，并編寫出相應的MATLAB 程序；
　　 GARTEUR 飛機模型的識別驗證了該方法的可行性；
　　 4.對三層框架結構模型進行振動實驗，分別用基于頻響函數(shù)的小波變換法、基于脈沖響應的小波變換法和基于相關函數(shù)的小波變換法進行模態(tài)參數(shù)識別，結果證明了基于相關函數(shù)的小波變換法對模態(tài)參數(shù)識別的有效性；給三層框架結構一個白噪聲激勵，得到該結構的響應信號，用本文改進的隨機減量法以及相關函數(shù)法提取自由