快速獨立分量分析法識別結構模態參數研究*

劉文波　常軍　胡皞　鞏文龍

(蘇州科技學院土木工程學院, 蘇州　215011)

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快速獨立分量分析法識別結構模態參數研究*

劉文波常軍?胡皞鞏文龍

(蘇州科技學院土木工程學院, 蘇州215011)

采用快速獨立分量分析(FastICA)算法,快速、準確地識別結構模態參數.該算法以模態響應之間的獨立性為依據構建出目標函數,并以此目標函數為基準采用ICA算法對結構輸出信號進行分離,而得到結構振型向量.進而通過單模態識別技術-希爾伯特(Hilbert)變換,識別出結構的頻率和阻尼比.最后通過白噪聲激勵下六層框架結構的模態參數識別,驗證了快速獨立分量分析算法識別結構模態參數的可行性和魯棒性.

快速獨立分量算法,模態參數識別,模態響應,目標函數,希爾伯特變換

引言

模態分析是依據輸入和輸出響應,采用不同的參數識別方法,獲得系統的固有頻率、模態陣型和阻尼等模態參數,屬于系統識別的重要部分.傳統的模態識別方法需要根據系統激勵信號和響應信號求出頻響函數進行參數識別.但是,由于環境條件的復雜多變和實際結構復雜程度的諸多限制,往往很難準確測得激勵和理想的結構響應信號.因此,僅依靠系統輸出響應的無監督參數識別方法顯示出了獨特的優越性.盲源分離技術(Blind Source Separation, BSS)作為無監督的參數識別技術,逐漸成為研究的熱點.

獨立分量分析(Independent Component Analysis, ICA)屬于盲源分離的一種,是指在輸入信號未知或不可觀測,并且混合系統特性也未知或……