收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

机械结构工作模态参数盲源分离辨识方法研究

杜建华  
【摘要】:随着国家机械制造工业的迅速发展,各类工程机械设备广泛地应用于日常生活、生产和建设过程中,机械结构的运行安全越来越受到国家的重视。模态分析是机械结构设计、状态监测和性能评估的重要基础,对机械结构的安全运行起到至关重要的作用。有别于传统的频域模态分析方法,工作模态分析仅利用时域输出信号,能够真实反映机械结构运行过程中的性能指标,因此准确可靠地提取机械结构工作状态下的模态参数具有十分重要的意义。 论文在总结传统模态分析方法的基础上,将盲源分离技术应用于机械结构在环境激励下的工作模态参数提取方法研究。提出了基于盲源分离技术的复模态系统模态参数提取方法和欠定系统的模态参数提取方法。论文的主要工作包括以下几个方面: 1、对模态分析方法的应用领域进行了介绍,总结了环境激励下的时域模态分析方法的基本原理及优缺点,并对盲源分离技术的发展过程进行了总结,指出了盲信号处理技术应用于模态参数分析的可行性。 2、阐述了盲源分离技术的一般模型及基本原理,讨论了盲源分离与独立量分析之间的关系及数据预处理方法。针对线性瞬时混合模型,归纳了盲源分离算法的基本分类。重点分析了特征矩阵联合近似对角化方法(JADE)、二阶统计量盲源分离方法(AMUSE)和稳健二阶盲辨识方法(RSOBI)的算法形式和原理。 3、对比例阻尼的实模态系统和一般粘性阻尼的复模态系统进行讨论,从理论角度分析了多自由度振动系统与盲源分离模型之间的关系。根据广义脉冲响应函数,描述了随机激励下系统输出响应的数字特征。将JADE方法、ASUME方法和RSOBI方法应用于一个包含座椅的单轮车辆模型三自由度系统的模态识别。在自由响应和随机激励两种情况下分别对三自由度系统进行仿真,在不同噪声条件下对JADE方法、ASUME方法和RSOBI方法的分离性能进行验证。结果表明这三种盲源分离方法对振动系统均具有一定的模态分离能力,但基于二阶统计量的ASUME方法和RSOBI方法分离能力优于基于独立量分析的JADE方法。 4、讨论了传统二阶盲源分离方法对复模态振动系统和欠定振动系统的模态分离能力。推导了复模态振动系统的连续状态空间模型及其离散状态空间模型,分析了随机离散状态空间模型输出量的相关函数分解形式。针对复模态系统的源信号数判断问题,提出了基于最大差值变比的源信号数量估计方法。并在此基础上进一步提出了基于平均特征矩阵的复模态系统分析方法(SOBIMUC方法)和基于平均特征矩阵的欠定系统模态分析方法(SOBIMUC-UDH方法)。分别利用3自由度复模态系统和7自由度欠定系统对SOBIMUC方法和SOBIMUC-UDH方法进行模态参数识别,均获得了良好的识别效果。 5、分别采用悬臂梁结构和路面随机激励作用下轿车正常行驶过程振动信号对盲源分离欠定复模态方法在模态辨识中的性能进行验证,并与传统盲源分离方法和随机子空间方法的分离效果进行对比,结果表明基于平均特征矩阵的欠定系统模态分析方法对自由响应下的悬臂梁结构和随机激励下的轿车振动信号均具有良好的模态参数识别能力。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 李鸿燕;郝润芳;马建芬;王华奎;;基于独立分量分析的图像增强[J];弹箭与制导学报;2007年05期
2 权友波;王甲峰;岳旸;李蕾;严俊;;盲源分离技术现状及发展趋势[J];通信技术;2011年04期
3 王荣博;侯朝焕;杨俊;;瞬时混合盲源分离和最优波束形成的关系研究[J];应用声学;2011年04期
4 申丽岩;方滨;沈毅;;基于负熵极大的独立分量分析方法[J];中北大学学报;2005年06期
5 李鸿燕;王华奎;;独立分量分析在混叠通信信号分离中的应用[J];仪器仪表学报;2006年S1期
6 许策;章新华;范永峰;;单传感器声纳浮标场的盲分离算法[J];声学技术;2007年03期
7 李灯熬;张海燕;赵菊敏;马庆伦;;基于三阶循环平稳度准则的盲源分离算法[J];弹箭与制导学报;2011年02期
8 付卫红;杨小牛;刘乃安;曾兴雯;;通信侦察中通信复信号的盲源分离算法[J];华中科技大学学报(自然科学版);2007年04期
9 刘清欣;万红;;基于独立分量分析的胎儿心电信号提取[J];华北水利水电学院学报;2007年03期
10 马明;沈越泓;牛英涛;孔昭煜;;基于空间时频分布的非平稳信号盲分离算法性能研究[J];探测与控制学报;2007年03期
11 唐焕文;张伟伟;史振威;潘丽丽;唐一源;;新的ICA算法实现成组fMRI信号盲分离[J];大连理工大学学报;2007年05期
12 刘婷婷;任兴民;康召辉;;FastICA算法在机械振动信号分离中的应用[J];西安工业大学学报;2008年01期
13 陈少林;陈进;;基于FIR滤波器矩阵代数的多通道盲解卷积算法[J];振动与冲击;2008年09期
14 和继威;刘晓培;刘郁林;;通信侦察信号的盲分离[J];科技信息;2010年20期
15 李广彪;张剑云;;基于变步长等变化自适应盲源分离算法[J];电子信息对抗技术;2006年01期
16 成谢锋;薛碧翠;;一种BSS新的检验指标—相似相图[J];济南大学学报(自然科学版);2006年02期
17 贾崟;武俊义;;基于定点非负矩阵分解的盲信号的恢复[J];中国电力教育;2008年S3期
18 贾崟;武俊义;;基于多层非负矩阵分解的工频干扰消除[J];电力科学与工程;2009年04期
19 顾军;胡显丹;;基于FastICA算法的敌我识别信号分选方法研究[J];舰船电子对抗;2009年05期
20 徐秋平;韦琦;;独立分量分析在PET图像去噪处理中的应用[J];哈尔滨理工大学学报;2009年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 解德鹏;景新幸;杨海燕;高珊;;基于声源定位和盲源分离的语音提取技术[A];中国声学学会第九届青年学术会议论文集[C];2011年
2 周祥;樊涛;;基于盲源分离的储油罐底腐蚀混叠信号的识别与分离[A];第八届沈阳科学学术年会论文集[C];2011年
3 柴晶晶;陈文超;高静怀;;基于欠定盲源分离的地震盲反褶积方法[A];中国地球物理2010——中国地球物理学会第二十六届年会、中国地震学会第十三次学术大会论文集[C];2010年
4 徐旭;郭崇慧;;稀疏成分分析的简要综述[A];中国运筹学会第十届学术交流会论文集[C];2010年
5 钟振茂;陈进;钟平;;机械故障诊断中的多源分离方法[A];中国声学学会2001年青年学术会议[CYCA'01]论文集[C];2001年
6 高磊;陈文超;高静怀;;基于盲源分离的面波压制方法[A];中国地球物理·2009[C];2009年
7 章新华;;盲源分离技术及其水声信号处理中的应用[A];2004年全国水声学学术会议论文集[C];2004年
8 焦卫东;杨世锡;吴昭同;;用盲源分离技术创建独立的虚拟传感器[A];中国仪器仪表学会学术论文集[C];2004年
9 范文涛;章新华;徐莉;;波束域盲源分离与MUSIC融合的方位估计算法[A];2008年全国声学学术会议论文集[C];2008年
10 马明;王新军;;一种Walsh变换域的盲源分离算法[A];2008年中国高校通信类院系学术研讨会论文集(下册)[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李灯熬;基于循环平衡理论的盲源分离算法[D];太原理工大学;2010年
2 高建彬;盲源分离算法及相关理论研究[D];电子科技大学;2012年
3 徐先峰;利用参量结构解盲源分离算法研究[D];西安电子科技大学;2010年
4 张晓丹;基于盲源分离技术的工程结构模态参数识别方法研究[D];北京交通大学;2010年
5 刘佳;单通道盲源分离及其在水声信号处理中的应用研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
6 郭靖;盲源分离的时频域算法研究[D];重庆大学;2012年
7 付卫红;盲源分离及其在通信侦察中的应用研究[D];西安电子科技大学;2007年
8 李昌利;盲源分离的若干算法及应用研究[D];西安电子科技大学;2010年
9 王卫华;盲源分离算法及应用研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
10 杜建华;机械结构工作模态参数盲源分离辨识方法研究[D];厦门大学;2014年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 周鋆卿;运动平台盲源分离技术研究[D];西安电子科技大学;2010年
2 刘卫菠;通信信号盲源分离的高效算法研究[D];西安电子科技大学;2011年
3 赵军;基于独立分量分析和基音提取技术的盲源分离[D];西安理工大学;2005年
4 牛奕龙;盲源分离算法研究[D];西北工业大学;2005年
5 贺海港;盲源分离在通信信号分离中的应用[D];西安电子科技大学;2010年
6 焦东立;基于压缩感知的盲信号处理技术研究[D];电子科技大学;2011年
7 宋跃辉;基于DSP的语音信号盲源分离[D];西安理工大学;2005年
8 许鹏飞;卷积混合数字通信信号的盲源分离[D];西安电子科技大学;2010年
9 李叶华;盲源分离在智能天线波束形成技术中应用的理论探讨[D];燕山大学;2010年
10 雷衍斌;航空发动机振动信号分离技术研究[D];南京航空航天大学;2010年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978