[發(fā)明專利]一種工作模態(tài)參數(shù)識別方法、系統(tǒng)及故障位置識別方法

在審

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• 申請日: 2022-06-08
• 公開（公告）號: CN114936582A
• 公開（公告）日: 2022-08-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王成;馬昊霖;廖金杰
• 申請（專利權(quán)）人: 華僑大學(xué);廈門雅眾建設(shè)集團有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G01M7/02
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所 11569
• 代理人: 韓雪梅

1.一種工作模態(tài)參數(shù)識別方法，其特征在于，包括以下步驟：

獲取幕墻在環(huán)境隨機激勵下的一維時域振動位移響應(yīng)信號，所述一維時域振動位移響應(yīng)信號包括所述幕墻上多個目標(biāo)點處的時域振動位移響應(yīng)信號，所述多個目標(biāo)點位于同一直線上；

采用多維尺度分析法對所述一維時域振動位移響應(yīng)信號進(jìn)行時間維度的降維，得到降維后的響應(yīng)信號；

以所述降維后的響應(yīng)信號作為模態(tài)坐標(biāo)響應(yīng)；

根據(jù)所述模態(tài)坐標(biāo)響應(yīng)，采用單自由度技術(shù)或傅里葉變換確定各所述目標(biāo)點處對應(yīng)的模態(tài)固有頻率；

根據(jù)所述模態(tài)坐標(biāo)響應(yīng)，采用最小二乘廣義逆確定各所述目標(biāo)點處對應(yīng)的模態(tài)振型。

2.一種故障位置識別方法，其特征在于，包括以下步驟：

根據(jù)權(quán)利要求1所述的工作模態(tài)參數(shù)識別方法獲取幕墻上各目標(biāo)點處對應(yīng)的工作模態(tài)參數(shù)，所述工作模態(tài)參數(shù)包括模態(tài)固有頻率和模態(tài)振型；

根據(jù)所述工作模態(tài)參數(shù)確定所述幕墻上各所述目標(biāo)點處是否存在故障。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的故障位置識別方法，其特征在于，所述根據(jù)所述工作模態(tài)參數(shù)確定所述幕墻上各所述目標(biāo)點處是否存在故障，具體包括：

計算各所述目標(biāo)點處對應(yīng)的模態(tài)振型的模態(tài)置信參數(shù)；

判斷所述模態(tài)置信參數(shù)是否小于預(yù)設(shè)閾值，并將模態(tài)置信參數(shù)小于預(yù)設(shè)閾值的目標(biāo)點處確定為故障點。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的故障位置識別方法，其特征在于，所述模態(tài)置信參數(shù)的計算公式如下所示：

其中，MAC為模態(tài)置信參數(shù)，為被識別的第i個目標(biāo)點處對應(yīng)的模態(tài)振型，為真實的第i個目標(biāo)點處對應(yīng)的模態(tài)振型，為的轉(zhuǎn)置，為的轉(zhuǎn)置。

5.一種工作模態(tài)參數(shù)識別方法，其特征在于，包括以下步驟：

獲取幕墻在環(huán)境隨機激勵下的三維時域振動位移響應(yīng)信號，所述三維時域振動位移響應(yīng)信號包括所述幕墻上多個目標(biāo)點處的空間三維時域振動位移響應(yīng)信號；

對所述三維時域振動位移響應(yīng)信號進(jìn)行離散化，得到離散化后的三維時域振動位移響應(yīng)信號；

確定所述離散化后的三維時域振動位移響應(yīng)信號中時域振動位移響應(yīng)最大的空間維度方向上的響應(yīng)信號，得到目標(biāo)空間維度時域響應(yīng)信號；

采用多維尺度分析法對所述目標(biāo)空間維度時域響應(yīng)信號進(jìn)行時間維度的降維，得到降維后的響應(yīng)信號；

根據(jù)所述降維后的響應(yīng)信號，確定所述三維時域振動位移響應(yīng)信號的模態(tài)坐標(biāo)響應(yīng)；

根據(jù)所述模態(tài)坐標(biāo)響應(yīng)，采用單自由度技術(shù)或傅里葉變換確定各所述目標(biāo)點處對應(yīng)的模態(tài)固有頻率；

根據(jù)所述降維后的響應(yīng)信號，采用最小二乘廣義逆確定最大的空間維度方向上各所述目標(biāo)點處對應(yīng)的的模態(tài)振型；

根據(jù)所述模態(tài)坐標(biāo)響應(yīng)，采用最小二乘廣義逆確定另外兩個方向上各所述目標(biāo)點處對應(yīng)的的模態(tài)振型；

根據(jù)三個方向上各所述目標(biāo)點處對應(yīng)的模態(tài)振型，確定所述幕墻的模態(tài)振型。

6.一種故障位置識別方法，其特征在于，包括以下步驟：

根據(jù)權(quán)利要求5所述的工作模態(tài)參數(shù)識別方法獲取幕墻上各目標(biāo)點處對應(yīng)的工作模態(tài)參數(shù)，所述工作模態(tài)參數(shù)包括模態(tài)固有頻率和模態(tài)振型；

根據(jù)所述工作模態(tài)參數(shù)確定所述幕墻上各所述目標(biāo)點處是否存在故障。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的故障位置識別方法，其特征在于，所述根據(jù)所述工作模態(tài)參數(shù)確定所述幕墻上各所述目標(biāo)點處是否存在故障，具體包括：

計算各所述目標(biāo)點處對應(yīng)的模態(tài)振型的模態(tài)置信參數(shù)；

判斷所述模態(tài)置信參數(shù)是否小于預(yù)設(shè)閾值，并將模態(tài)置信參數(shù)小于預(yù)設(shè)閾值的目標(biāo)點處確定為故障點。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的故障位置識別方法，其特征在于，所述模態(tài)置信參數(shù)的計算公式如下所示：

其中，MAC為模態(tài)置信參數(shù)，為被識別的第i個目標(biāo)點處對應(yīng)的模態(tài)振型，為真實的第i個目標(biāo)點處對應(yīng)的模態(tài)振型，為的轉(zhuǎn)置，為的轉(zhuǎn)置。