基于卡爾曼預測估計和最小二乘估計的非線性結構特性識別方法.pdf

1、通過系統(tǒng)識別跟蹤結構動力參數(shù)的改變來進行損傷識別已經(jīng)得到廣泛的研究。通常結構損傷用單元剛度的減小來模擬,此時的結構仍被視為線性結構。然而,當結構發(fā)生損傷時,非線性便廣泛的存在于結構中。故本文提出一種基于擴展卡爾曼估計和最小二乘的非線性結構特性識別方法。
　　 論文在分析并總結了目前國內(nèi)外非線性結構識別的研究進展的基礎上,首先研究了基于擴展卡爾曼預測和最小二乘理論的已知非線性數(shù)學模型結構的非線性參數(shù)識別方法。該方法將結構非線性參數(shù)

2、加入增廣狀態(tài)向量,用迭代的方式首先估計結構狀態(tài)向量,進而利用最小二乘法估計未知外激勵,避免了同時識別結構狀態(tài)向量與未知激勵所產(chǎn)生復雜的情況,大大簡化了非線性識別問題。該方法能夠在輸入輸出信息不完備的條件下實現(xiàn)。和傳統(tǒng)的基于擴展卡爾曼濾波的方法相比,本方法具有結構分析和計算都更加直觀、簡潔的優(yōu)點。
　　 然后,論文把子結構技術與方法相結合,用以識別大型非線性結構參數(shù)。本論文用出現(xiàn)在子結構分界面上的“附加未知激勵”來模擬子結構間的相

3、互作用。該“附加未知激勵”可以通過傳遞子結構間已識別的參數(shù)來估計,而無需子結構分界面上的響應信息。這是本文的算法優(yōu)于傳統(tǒng)基于子結構算法的地方。
　　 隨后,發(fā)現(xiàn)對于未知非線性數(shù)學模型的結構的特性識別,國內(nèi)外的方法比較少。本文提出一種兩階段的識別方法:第一階段用一種等效線性的思想,把結構運動方程等效為含有等效結構參數(shù)的線性方程,這些等效結構參數(shù)通過擴展卡爾曼估計方法識別。對比結構參數(shù)和等效結構參數(shù),從而對非線性進行定位。第二階段在