检索结果-内蒙古大学图书馆

振动工程学报 2014年第6期27卷 827-834页

作者：穆腾飞周丽南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室江苏南京210016

发展一种输入未知条件下的自适应广义卡尔曼滤波(Adaptive Extended Kalman Filter with Unknown Inputs,AEKF-UI)方法,在线复合反演系统参数与未知输入,结合基于改进粒子群优化算法的自适应技术实现系统时变参数追踪,进而识别结构损伤... 详细信息

发展一种输入未知条件下的自适应广义卡尔曼滤波(Adaptive Extended Kalman Filter with Unknown Inputs,AEKF-UI)方法,在线复合反演系统参数与未知输入,结合基于改进粒子群优化算法的自适应技术实现系统时变参数追踪,进而识别结构损伤,包括损伤发生的时间、位置和程度。建立基础隔震结构实验模型及理论模型,其中隔震层的非线性动力学特性通过Bouc-Wen模型描述。对基础隔震结构进行振动实验研究,采用刚度元件装置模拟时间、位置和程度不同的结构损伤,基于测得的加速度响应和AEKF-UI方法进行实时系统参数与未知输入的同步反演。研究结果表明:在两种典型地震波激励下,AEKF-UI方法得到的识别值与参考值相一致,验证了该方法在系统辨识中的有效性和准确性。

关键词：损伤识别结构健康监测广义卡尔曼滤波未知输入自适应追踪

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基于广义卡尔曼滤波的桥梁结构物理参数识别

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计算力学学报 2007年第4期24卷 472-476页

作者：樊素英李忠献天津大学建筑工程学院天津300072

基于广义卡尔曼滤波提出了随机荷载作用下桥梁结构物理参数的识别方法.首先,以荷载为观测对象,推导出基于有限元模型的桥梁结构系统的观测方程,以结构待识别的物理参数为状态向量,建立系统状态方程;然后,对该状态方程和观测方程构成的... 详细信息

基于广义卡尔曼滤波提出了随机荷载作用下桥梁结构物理参数的识别方法.首先,以荷载为观测对象,推导出基于有限元模型的桥梁结构系统的观测方程,以结构待识别的物理参数为状态向量,建立系统状态方程;然后,对该状态方程和观测方程构成的非线性参数系统应用广义卡尔曼滤波,从而识别出结构的物理参数.对一座简支梁桥和一座三跨连续梁桥在不同工况下的物理参数识别进行了数值仿真,结果表明本文方法能够准确地识别桥梁结构全部刚度参数、质量参数和阻尼参数,且具有很强的抗噪性能,从而验证了本文方法的有效性和鲁棒性,可应用于识别大型桥梁结构的物理参数.

关键词：桥梁结构物理参数识别广义卡尔曼滤波有限元随机荷载

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基于广义卡尔曼滤波的桥梁结构物理参数识别的子结构法

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西北工业大学学报 2010年第3期28卷 425-428页

作者：吴子燕丁兰刘书奎西北工业大学力学与土木建筑学院陕西西安710072

文章将子结构法与广义卡尔曼滤波(EKF)算法相结合,推导出基于子结构有限元模型的状态方程和观测方程,对观测方程和状态方程组成的非线性参数系统应用广义卡尔曼滤波,成功识别出子结构的物理参数。该方法可以根据需要建立不同位置的子结... 详细信息

文章将子结构法与广义卡尔曼滤波(EKF)算法相结合,推导出基于子结构有限元模型的状态方程和观测方程,对观测方程和状态方程组成的非线性参数系统应用广义卡尔曼滤波,成功识别出子结构的物理参数。该方法可以根据需要建立不同位置的子结构动力方程进行特定位置、并进一步实现整体结构的物理参数识别,为测量响应信息不完备条件下桥梁结构物理参数识别问题提供了一个较好的解决方法。数值算例表明,所提方法识别精度高、收敛速度快、抗噪性能好,适用于大型桥梁结构物理参数识别。

关键词：桥梁结构参数识别广义卡尔曼滤波子结构

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基于改进广义卡尔曼滤波的结构损伤识别方法

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地震工程与工程振动 2010年第4期30卷 109-114页

作者：杜飞平谭永华陈建华西安航天动力研究所陕西西安710100 航天推进技术研究院陕西西安710100

针对传统的广义卡尔曼滤波算法不能有效地追踪结构刚度的变化情况,本文以传统卡尔曼滤波理论为基础,得到了基于衰减记忆的广义卡尔曼滤波算法公式,利用该算法对所得到的地震响应信号进行分析,提取结构的特性,辨识结构的参数,并从中判断... 详细信息

针对传统的广义卡尔曼滤波算法不能有效地追踪结构刚度的变化情况,本文以传统卡尔曼滤波理论为基础,得到了基于衰减记忆的广义卡尔曼滤波算法公式,利用该算法对所得到的地震响应信号进行分析,提取结构的特性,辨识结构的参数,并从中判断结构损伤发生的时刻、位置及程度,改善了广义卡尔曼滤波的效果。衰减记忆的广义卡尔曼滤波算法只能够判断出结构参数变化的时间并且容易出现振荡,因此采用了一种新的自适应追踪技术,用一个自适应因子矩阵代替了原有的遗忘因子,这种技术可以有效追踪结构参数变化的时间、位置和大小,从而能够在线识别出结构的损伤。

关键词：广义卡尔曼滤波衰减记忆滤波自适应追踪滤波结构损伤

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基于广义卡尔曼滤波的桥梁结构物理参数识别时域法研究

基于广义卡尔曼滤波的桥梁结构物理参数识别时域法研究

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作者：樊素英天津大学

学位级别：博士

随着信息技术和控制技术的不断发展,对大型桥梁结构进行实时健康监测和损伤识别已成为备受国内外学者关注的重要问题.结构物理参数的准确识别可以为结构健康监测和损伤识别提供符合实际的计算模型,是实施健康监测技术的前提和基础.广义... 详细信息

随着信息技术和控制技术的不断发展,对大型桥梁结构进行实时健康监测和损伤识别已成为备受国内外学者关注的重要问题.结构物理参数的准确识别可以为结构健康监测和损伤识别提供符合实际的计算模型,是实施健康监测技术的前提和基础.广义卡尔曼滤波是一种可用于系统状态估计和参数识别的实时递推算法.本文系统地开展了基于广义卡尔曼滤波的桥梁整体结构和子结构的物理参数识别研究,主要研究工作和创新性成果如下:\n (1)进行了随机荷载作用下桥梁整体结构的物理参数识别研究,提出了一种基于广义卡尔曼滤波的桥梁整体结构物理参数识别方法.将广义卡尔曼滤波与有限元法相结合,建立了进行参数识别所需的非线性连续一离散系统的状态方程和观测方程.识别了一座简支梁桥各单元的质量、刚度参数和结构阻尼参数等全部物理参数.算例分析表明,广义卡尔曼滤波能识别桥梁结构全部物理参数,不仅收敛速度快,识别精度高,而且抗噪性能好.\n (2)应用广义卡尔曼滤波进行了桥梁子结构参数识别研究,提出了一种可用于桥梁子结构物理参数识别的参数识别时域法一双单元子结构法.将结构划分为有限个单元,以任意两相邻单元为子结构,给出子结构系统的状态方程和观测方程.\n 识别了一座三跨等截面连续梁桥的子结构各单元的质量、刚度参数和结构阻尼参数等物理参数.数值分析表明,该方法能够取得很好的参数识别效果,具备收敛速度快、识别精度高和抗噪性能好等特点.\n (3)针对参数估计过程中广义卡尔曼滤波的发散现象,建立了适用于带未知常噪声统计的非线性连续一离散系统的自适应广义卡尔曼滤波公式,并把该公式用于桥梁子结构的参数识别,有效地克服了发散现象,取得了较好的收敛效果.\n (4)对荷载未知条件下桥梁子结构物理参数识别问题进行了研究,提出了荷载未知条件下的双单元子结构法.建立了双单元子结构系统的非线性连续状态方程和离散观测方程;应用本文提出的带未知常噪声估计的非线性连续一离散系统的自适应广义卡尔曼滤波公式,进行了荷载未知条件下双单元子结构的质量和刚度参数的识别;应用非线性连续一离散系统的广义卡尔曼滤波公式,进行了荷载未知条件下双单元子结构的质量、刚度参数和结构阻尼参数的识别.\n 本文所取得的研究成果为广义卡尔曼滤波这一经典理论在桥梁结构健康监测领域的应用提供了可靠的理论依据.

关键词：桥梁结构参数识别物理参数广义卡尔曼滤波随机荷载健康监测损伤识别

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基于广义卡尔曼滤波的伪距组合GPS/INS导航

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航天控制 2004年第4期22卷 52-56页

作者：刘海颖王惠南南京航空航天大学南京210016

提出了一种利用广义卡尔曼滤波进行GPS/INS组合导航的技术 ,同时给出了一种最优选星算法。采用间接的反馈校正设置 ,直接利用伪距数据和不受噪声污染的星历数据。利用该方法 ,组合导航精度高 ,在导航过程中若丢失GPS信息 ,短时间内单纯... 详细信息

提出了一种利用广义卡尔曼滤波进行GPS/INS组合导航的技术 ,同时给出了一种最优选星算法。采用间接的反馈校正设置 ,直接利用伪距数据和不受噪声污染的星历数据。利用该方法 ,组合导航精度高 ,在导航过程中若丢失GPS信息 ,短时间内单纯INS的导航精度仍能保持。恢复GPS信号后组合系统继续正常工作。

关键词：组合导航广义卡尔曼滤波 INS GPS 选星算法

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广义卡尔曼滤波的计算机实现

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网络与信息 2007年第5期21卷 74-75页

作者：富钰沈阳广播电视大学

通过对广义卡尔曼滤波状态模型及其性质、数字特征、测量模型及其特征、滤波模型、递推公式的介绍,给出了广义卡尔曼滤波的计算机实现及仿真结果,说明广义卡尔曼滤波适于机动目标运动状态的实时估计。

关键词：广义卡尔曼滤波模型估计

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广义卡尔曼滤波的数值计算及其应用于卫星返回气动参数辨识

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空气动力学学报 1985年第1期 96-100页

作者：陈琼康江权伟中国气动力研究与发展中心

本文叙述了用广义卡尔曼滤波辨识空气动力系数的几个数值计算问题,主要目的是最大限度地节省计算机时和存贮,提高计算速度。分以下几部分论述;求解协方差矩阵微分方程的数值优化方法;卡尔曼增益及其校正计算;一种节省机时的过程噪声的算... 详细信息

本文叙述了用广义卡尔曼滤波辨识空气动力系数的几个数值计算问题,主要目的是最大限度地节省计算机时和存贮,提高计算速度。分以下几部分论述;求解协方差矩阵微分方程的数值优化方法;卡尔曼增益及其校正计算;一种节省机时的过程噪声的算法;数值求导独立检验法等。以上方法已用于某卫星返回飞行数据的气动参数辨识,取得了令人满意的结果。

关键词：协方差阵数值优化广义卡尔曼滤波矩阵微分方程卫星返回气动参数辨识数值计算

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基于广义线性模型的变参数广义卡尔曼滤波

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控制工程 2007年第1期14卷 21-23页

作者：赵文成张国山赵明瞻沈阳航空工业学院自动化系辽宁沈阳110034 天津大学自动化学院天津300000

给出了连续系统的一种广义线性模型,不仅适用于已知系统,而且适用于未知系统,无论系统是线性还是非线性的。该模型系数服从确定的变化规律而无需在线辨识或预先计算,因而实时性好。定义了基于这种模型的变参数广义卡尔曼滤波,并给出其... 详细信息

给出了连续系统的一种广义线性模型,不仅适用于已知系统,而且适用于未知系统,无论系统是线性还是非线性的。该模型系数服从确定的变化规律而无需在线辨识或预先计算,因而实时性好。定义了基于这种模型的变参数广义卡尔曼滤波,并给出其递推计算公式,可对未知系统实现实时滤波估计,且满足均方误差最小。该系统能方便、快捷、准确地实现未来多个时刻状态群的实时预报,以便提早掌握系统未来的运动趋势,提高系统的控制性能和对机动目标拦截的制导精度。算例仿真表明,结果是令人满意的。

关键词：未知系统机动目标广义线性模型广义卡尔曼滤波变参数系统

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广义卡尔曼滤波均方误差最小性的研究

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沈阳航空工业学院学报 2005年第3期22卷 47-49页

作者：赵明瞻沈阳航空工业学院辽宁沈阳110034

卡尔曼滤波方法是一种应用广泛的估值方法,但其在应用时,要求系统数学模型已知。而广义卡尔曼滤波在应用时不需要系统数学模型是已知的,具有广泛的适用性。在广义卡尔曼滤波方法的消息模型和测量模型的基础上,讨论了其滤波模型的均方误... 详细信息

卡尔曼滤波方法是一种应用广泛的估值方法,但其在应用时,要求系统数学模型已知。而广义卡尔曼滤波在应用时不需要系统数学模型是已知的,具有广泛的适用性。在广义卡尔曼滤波方法的消息模型和测量模型的基础上,讨论了其滤波模型的均方误差最小性问题,即最优滤波器的选取问题。最后通过广义卡尔曼滤波与经典卡尔曼滤波仿真曲线的比较,验证了广义卡尔曼滤波的有效性。

关键词：卡尔曼滤波广义卡尔曼滤波最小均方误差

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