航空学报
航空學報
항공학보
ACTA AERONAUTICA ET ASTRONAUTICA SINICA
2015年
4期
1169-1176
,共8页
杨武%刘莉%周思达%马志赛
楊武%劉莉%週思達%馬誌賽
양무%류리%주사체%마지새
时变结构%模态参数辨识%Kriging%形函数%时变AR模型
時變結構%模態參數辨識%Kriging%形函數%時變AR模型
시변결구%모태삼수변식%Kriging%형함수%시변AR모형
time-varying structures%modal parameter identification%Kriging%shape function%time-dependent AR model
近年来,对航空航天飞行器随时间变化的动力学特性研究需求越来越迫切.仅输出参数化时域的时变时间序列模型以其结构简约、精度高且跟踪能力强而成为研究热点,尤其是泛函向量时变自回归(FS-VTAR)模型已经得到了广泛应用.然而传统的FS-VTAR模型在保证其辨识优势的同时却需要针对不同时变结构选择合适的基函数形式及较高的基函数阶数,该过程相当复杂且耗时.本文借鉴无网格法中移动最小二乘(MLS)法构造形函数的思想,提出一种基于Kriging形函数的线性时变结构模态参数辨识方法.该方法首先引入自适应于辨识信号的Kriging形函数;再把时变系数在形函数上线性展开,利用最小二乘(LS)法得到形函数的展开系数;最后把时变模型特征方程转换为广义特征值问题提取出模态参数.利用时变刚度系统非平稳振动信号验证该方法,结果表明:基于Kriging形函数的FS-VTAR模型相比于传统的FS-VTAR模型能有效地避免基函数形式的选择和较高的基函数阶数,且精度相当;相比于移动最小二乘法能有效地解决其数值条件问题且具有更高的模态参数辨识精度.
近年來,對航空航天飛行器隨時間變化的動力學特性研究需求越來越迫切.僅輸齣參數化時域的時變時間序列模型以其結構簡約、精度高且跟蹤能力彊而成為研究熱點,尤其是汎函嚮量時變自迴歸(FS-VTAR)模型已經得到瞭廣汎應用.然而傳統的FS-VTAR模型在保證其辨識優勢的同時卻需要針對不同時變結構選擇閤適的基函數形式及較高的基函數階數,該過程相噹複雜且耗時.本文藉鑒無網格法中移動最小二乘(MLS)法構造形函數的思想,提齣一種基于Kriging形函數的線性時變結構模態參數辨識方法.該方法首先引入自適應于辨識信號的Kriging形函數;再把時變繫數在形函數上線性展開,利用最小二乘(LS)法得到形函數的展開繫數;最後把時變模型特徵方程轉換為廣義特徵值問題提取齣模態參數.利用時變剛度繫統非平穩振動信號驗證該方法,結果錶明:基于Kriging形函數的FS-VTAR模型相比于傳統的FS-VTAR模型能有效地避免基函數形式的選擇和較高的基函數階數,且精度相噹;相比于移動最小二乘法能有效地解決其數值條件問題且具有更高的模態參數辨識精度.
근년래,대항공항천비행기수시간변화적동역학특성연구수구월래월박절.부수출삼수화시역적시변시간서렬모형이기결구간약、정도고차근종능력강이성위연구열점,우기시범함향량시변자회귀(FS-VTAR)모형이경득도료엄범응용.연이전통적FS-VTAR모형재보증기변식우세적동시각수요침대불동시변결구선택합괄적기함수형식급교고적기함수계수,해과정상당복잡차모시.본문차감무망격법중이동최소이승(MLS)법구조형함수적사상,제출일충기우Kriging형함수적선성시변결구모태삼수변식방법.해방법수선인입자괄응우변식신호적Kriging형함수;재파시변계수재형함수상선성전개,이용최소이승(LS)법득도형함수적전개계수;최후파시변모형특정방정전환위엄의특정치문제제취출모태삼수.이용시변강도계통비평은진동신호험증해방법,결과표명:기우Kriging형함수적FS-VTAR모형상비우전통적FS-VTAR모형능유효지피면기함수형식적선택화교고적기함수계수,차정도상당;상비우이동최소이승법능유효지해결기수치조건문제차구유경고적모태삼수변식정도.