[發明專利]一種工作模態參數識別方法、系統及故障位置識別方法

在審

• 申請號: 202210643537.4
• 申請日: 2022-06-08
• 公開（公告）號: CN114936582A
• 公開（公告）日: 2022-08-23
• 發明（設計）人: 王成;馬昊霖;廖金杰
• 申請（專利權）人: 華僑大學;廈門雅眾建設集團有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G01M7/02
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 韓雪梅

本發明公開了一種工作模態參數識別方法、系統及故障位置識別方法，涉及模態參數識別技術領域，其中，一種工作模態參數識別方法包括：獲取幕墻在環境隨機激勵下的一維時域振動位移響應信號；采用多維尺度分析法對所述一維時域振動位移響應信號進行時間維度的降維，得到降維后的響應信號；以所述降維后的響應信號作為模態坐標響應；根據所述模態坐標響應，采用單自由度技術或傅里葉變換確定各所述目標點處對應的模態固有頻率；根據所述模態坐標響應，采用最小二乘廣義逆確定各所述目標點處對應的模態振型。通過本發明能夠識別更多的高階模態、提高識別精度。

技術領域

本發明涉及模態參數識別技術領域，特別是涉及一種工作模態參數識別方法、系統及故障位置識別方法。

背景技術

工作模態參數又稱作環境激勵模態分析，工作模態分析已經成為一個用來解決大型復雜工程結構的動態參數特性的方法手段，當前已在飛機、汽車、土建等大型工程結構分析中廣泛應用。

工作模態參數識別工作較為復雜，目前也有許多相關研究。例如：主成分分析算法(Principal component analysis,PCA)、等距離映射法(Isomap)等。但上述已有研究中，PCA算法只保留了主要成分，難以識別高階模態，會出現模態重復識別的問題；Isomap算法因為考慮全局特性，導致對噪聲很敏感，對于工作模態的識別會有很大的誤差。

因此，如何設計一種能夠識別更多的高階模態、提高識別精度的工作模態參數識別方法、系統及應用方法，成為本領域亟需解決的技術問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種工作模態參數識別方法、系統及故障位置識別方法，通過本發明能夠識別更多的高階模態、提高識別精度。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

一種工作模態參數識別方法，該工作模態參數識別方法包括以下步驟：

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

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

以所述降維后的響應信號作為模態坐標響應；

根據所述模態坐標響應，采用單自由度技術或傅里葉變換確定各所述目標點處對應的模態固有頻率；

根據所述模態坐標響應，采用最小二乘廣義逆確定各所述目標點處對應的模態振型。

本發明還提供了一種故障位置識別方法，該故障位置識別方法包括以下步驟：

根據上述所述的工作模態參數識別方法獲取幕墻上各目標點處對應的工作模態參數，所述工作模態參數包括模態固有頻率和模態振型；

根據所述工作模態參數確定所述幕墻上各所述目標點處是否存在故障。

本發明還提供了另一種工作模態參數識別方法，該工作模態參數識別方法包括以下步驟：

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

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

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

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

根據所述降維后的響應信號，確定所述三維時域振動位移響應信號的模態坐標響應；