检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：朱锐东南大学

学位级别：硕士

空间可展结构具有收纳比高等优点,在航天领域得到广泛应用。准确获取空间可展结构动态特性是动力学优化设计以及振动控制的前提。以国际空间站桁架结构缩比模型为研究对象,开展了模态辨识算法及试验研究。本文主要研究工作如下:首先,基... 详细信息

空间可展结构具有收纳比高等优点,在航天领域得到广泛应用。准确获取空间可展结构动态特性是动力学优化设计以及振动控制的前提。以国际空间站桁架结构缩比模型为研究对象,开展了模态辨识算法及试验研究。本文主要研究工作如下:首先,基于Sherman-Morrison理论开展了附加质量消除方法研究,针对多传感器附加质量消除过程存在的测点耦合效应,基于Sherman-Morrison理论提出了分层消除方法,主要分成两个步骤:(1)通过分层处理,利用树状图可以清晰表示各层之间频响函数(frequency response functions,FRFs)的耦合关系;(2)根据步骤(1)中各层之间的关系,对FRF进行修正,消除传感器附加质量的影响。开展弹簧-质量系统算例研究,验证了分层消除方法的有效性,并进一步研究了该方法的抗噪性能。其次,开展模态辨识算法研究,包括时域的特征系统实现算法(Eigensystem Realization Algorithm,ERA),时频域的Morlet小波辨识算法。为剔除原始数据中的噪声,基于奇异值原理和Cadzow算法提出了一种改进的特征系统实现算法。同时,给出一种判定模态阶次的指标:奇异值百分比。根据奇异值百分比曲线的特点,首先确定一个最小预估值,再利用其增量比值变化的特点来确定模态的阶次,能有效地确定模态阶次。通过弹簧-质量系统及12框桁架仿真算例验证了上述方法的有效性。最后,开展了质量消除试验验证与模态试验。针对三框桁架结构,通过对实测FRFs处理实现对多传感器附加质量影响消除,验证了分层消除方法的可行性;针对12框桁架,开展了地面模态试验研究,首先利用奇异值指标确定模态阶次,然后通过试验验证改进后ERA的有效性。在MATLAB平台下,实现了模态参数识别软件MPIDS,包括桁架几何建模,数据处理及模态参数辨识等功能。

关键词：空间桁架结构多传感器质量消除模态辨识改进ERA 模态试验

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基于模态辨识的直流配电网故障定位方法研究

基于模态辨识的直流配电网故障定位方法研究

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作者：刘鉴雯东南大学

学位级别：硕士

大量分布式电源、直流负荷与储能的接入对传统交流配电网的可靠、高效运行构成了挑战。直流配电网具有供电半径大、供电质量好、系统可控性强等优势,逐渐成为配电网未来发展的重要方向,示范工程建设也相继展开。本文依托于国家重点研发... 详细信息

大量分布式电源、直流负荷与储能的接入对传统交流配电网的可靠、高效运行构成了挑战。直流配电网具有供电半径大、供电质量好、系统可控性强等优势,逐渐成为配电网未来发展的重要方向,示范工程建设也相继展开。本文依托于国家重点研发计划示范工程,针对±10k V双端型直流配电网,在故障特性分析的基础上重点开展了故障定位方法的研究。首先,概述了直流配电网当前研究的主要方向,梳理了直流配电网故障特性分析与故障定位方法的研究现状,总结了现有故障定位方法存在的问题。其次,比较分析了直流配电网常用的拓扑结构、接线方式与接地方式,确定了研究采用的网络拓扑方案。进一步,分析了直流配电网中的模块化多电平换流器、直流断路器、直流变压器等设备的工作原理、控制策略,并建立了仿真模型。接着,针对直流配电网中直流线路侧典型的单极接地故障与极间短路故障,在建立故障不同阶段等效电路与数学模型的基础上,分析了故障电流、电压特性,并进行了仿真与对比验证。然后,针对现有直流配电网信号注入式故障定位方法存在的需充电控制且功能单一的问题,提出一种基于无源附加模块的故障定位方法。该方法通过一个自充能模块吸收线路电流切除阶段的能量,并通过测距放电模块向失电后的故障电路注入信号,基于Prony算法或最小二乘算法辨识信号的振荡频率与衰减系数,进而计算得到故障距离。该故障定位方案无需对附加装置配置电源,控制简单,对分布式电容的耐受性强,且能够进一步缩短直流断路器的切除时间。最后,针对现有信号注入式故障定位方法需要附加元件较多的问题,提出一种基于复用换流器子模块放电测距的有源故障定位方法。该方法在直流配电系统失电后隔离交、直流系统,构建适用于不同故障的测距放电回路,通过对应子模块的重复投切向故障电路注入能量,并通过限流电感的投切改变回路参数。同样,采用Prony算法或最小二乘法对限流电感投切前后的放电电路时间常数进行识别,并分析计算故障距离。该方案基于对换流器子模块的控制进行故障定位,根据系统拓扑的不同仅需少量或无需额外元件配置,且具有可重复测量的优点。

关键词：直流配电网故障定位无源附加模块 MMC子模块模态辨识

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基于广义变分模态分解的低频及超低频振荡模态辨识

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电力大数据 2024年第5期27卷 27-36页

作者：孙方亮张虹张作有国网鞍山供电公司辽宁鞍山114000 东北电力大学吉林吉林132000

随着水电渗透率以及电网互联规模不断扩大,在水电高占比电网中出现了低频及超低频振荡现象,表现为强非线性非平稳特征,增加了振荡参数辨识的难度。针对变分模态分解(variational mode decomposition,VMD)中模态分解数K无法自适应确定以... 详细信息

随着水电渗透率以及电网互联规模不断扩大,在水电高占比电网中出现了低频及超低频振荡现象,表现为强非线性非平稳特征,增加了振荡参数辨识的难度。针对变分模态分解(variational mode decomposition,VMD)中模态分解数K无法自适应确定以及处理时变振荡易产生模态混叠的问题,提出基于广义变分模态分解(generalized variational mode decompostion,GVMD)算法,结合Teager-Kaiser能量算子(Teager-Kaiser energy operator,TKEO)对低频及超低频振荡进行快速模态参数辨识。首先GVMD根据小波时频分析得到模态分解数K,通过广义傅里叶变换使各个模态在时频面界定清晰,从而使分解精度和可靠性大幅提升。然后对信号进行GVMD分解处理,再利用TKEO法快速完成振荡参数辨识。最后通过自合成信号、EPRI-36系统仿真和实测电网信号仿真验证了所提方法的有效性和可行性。

关键词：水电高占比超低频振荡广义变分模态分解 Teager-Kaiser能量算子模态辨识

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基于SURE小波与ITD法的电力系统模态辨识

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福建工程学院学报 2023年第4期21卷 370-377页

作者：邱炳林厦门大学嘉庚学院福建漳州363105

针对因互联系统稳定性的下降引起的低频振荡事故,提出了基于无偏似然估计(stein unbiased risk estimate,SURE)的自适应小波阈值与固有时间尺度分解(intrinsic time-scale decomposition,ITD)的联合辨识算法,以解决在低频振荡的关键模... 详细信息

针对因互联系统稳定性的下降引起的低频振荡事故,提出了基于无偏似然估计(stein unbiased risk estimate,SURE)的自适应小波阈值与固有时间尺度分解(intrinsic time-scale decomposition,ITD)的联合辨识算法,以解决在低频振荡的关键模态辨识中提取出的参数精度不够准确的问题。对含有噪声干扰的信号进行小波变换得到其小波系数,根据信号特点按照最小均方误差算法估计其最优阈值,从而进行小波系数的筛选和信号的重构,得到去除噪声后的信号。对处理后的信号进行固有时间尺度分解,构建相应的信号测点矩阵并求解矩阵的特征值,获取系统的关键振荡参数。采用数学测试信号、PSASP软件中的8机36节点仿真系统信号以及实测信号,验证了所提方法对实际电网是有效可行的。

关键词：电力系统低频振荡模态辨识 SURE小波固有时间尺度

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高速飞行器飞行模态辨识技术及验证研究

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强度与环境 2022年第4期49卷 23-28页

作者：王亮蔡毅鹏南宫自军中国运载火箭技术研究院北京100076

针对高速飞行器飞行模态辨识技术可行性及未来发展问题,本文介绍了高速飞行器飞行模态辨识技术及验证研究情况。其中工作模态辨识搭载的飞行试验平台最高飞行马赫数为6。通过地面试验研究和飞行器结构特点,确定了遥测系统测点最优布置方... 详细信息

针对高速飞行器飞行模态辨识技术可行性及未来发展问题,本文介绍了高速飞行器飞行模态辨识技术及验证研究情况。其中工作模态辨识搭载的飞行试验平台最高飞行马赫数为6。通过地面试验研究和飞行器结构特点,确定了遥测系统测点最优布置方案,通过遥测系统进行了若干通道的低频振动响应测量。提出了基于时域缩放的飞行模态滑动跟踪方法,对飞行器飞行过程中的低阶模态进行了锁定和跟踪。通过研究,验证了飞行模态辨识方法和测量系统的可行性,为后续进一步研究飞行模态天地差异以及发展飞行模态在线辨识技术奠定了基础。

关键词：模态辨识鲁棒工作模态振动

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基于模态辨识的多条件约束步态检测算法

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导航与控制 2023年第6期22卷 13-25页

作者：孙银收熊智邢丽李晓东崔岩南京航空航天大学自动化学院南京211106 上海应用技术大学轨道交通学院上海201418

行人运动模态的准确辨识可以辅助步态检测。针对行人连续运动模态下步态检测不准确的问题,提出了基于模态辨识的多条件约束步态检测算法。首先,根据行人的运动特征和手持终端的姿态特征,引入有限状态机思想构建轻量级分类器,识别行人三... 详细信息

行人运动模态的准确辨识可以辅助步态检测。针对行人连续运动模态下步态检测不准确的问题,提出了基于模态辨识的多条件约束步态检测算法。首先,根据行人的运动特征和手持终端的姿态特征,引入有限状态机思想构建轻量级分类器,识别行人三种运动状态(静止、行走和跑步)以及终端三种使用模式(平端、电话和摆臂),以提高步态检测的适应性。然后,通过极值约束、周期性约束与峰谷值匹配机制提高步态检测精度。最后,通过相邻波峰/波谷替代机制剔除伪波峰/波谷,以达到更为精准的步态检测。实验结果表明,该算法在单一运动模态下的步态检测精度最小为98.89%,在连续复杂模态下的总体检测精度为100%,具有较强的准确度和鲁棒性。

关键词：室内定位行人航位推算多条件约束步态检测模态辨识手持终端

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航天飞行器飞行模态辨识技术应用及展望

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强度与环境 2017年第1期44卷 20-26页

作者：南宫自军戴新进王亮蔡毅鹏中国运载火箭技术研究院北京100076

介绍了航天飞行器飞行模态辨识的应用案例和研究展望。首先,阐述了飞行模态辨识的意义和国内外研究现状,给出了美国Ares I-X火箭飞行模态辨识应用的案例,据此分析了该案例对后续研究的启示;最后详细阐述了飞行模态辨识应用的展望,将后... 详细信息

介绍了航天飞行器飞行模态辨识的应用案例和研究展望。首先,阐述了飞行模态辨识的意义和国内外研究现状,给出了美国Ares I-X火箭飞行模态辨识应用的案例,据此分析了该案例对后续研究的启示;最后详细阐述了飞行模态辨识应用的展望,将后续研究分为三个阶段,从现有算法研究及鲁棒增强,到针对飞行环境的飞行模态辨识算法的开发,再到飞行器弹性智能控制的应用。

关键词：模态辨识鲁棒工作模态高超声速

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基于MEEMD-Prony联合算法的电力系统低频振荡模态辨识

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东北电力大学学报 2022年第4期42卷 50-55页

作者：雷志勇江灏李中胜福建水利电力职业技术学院电力工程学院福建永安366000 福州大学电气工程与自动化学院福建福州350108 福建水利电力职业技术学院福建永安366000

长距离、重负荷输电线路经常因为低频振荡问题引发运行事故.针对噪声干扰导致的低频振荡信号模态辨识困难问题,提出一种基于MEEMD-Prony联合算法的辨识方案.利用MEEMD算法对非线性和非平稳随机信号滤波后得到主导振荡模式的模态函数,并... 详细信息

长距离、重负荷输电线路经常因为低频振荡问题引发运行事故.针对噪声干扰导致的低频振荡信号模态辨识困难问题,提出一种基于MEEMD-Prony联合算法的辨识方案.利用MEEMD算法对非线性和非平稳随机信号滤波后得到主导振荡模式的模态函数,并利用Prony算法对信号进行拟合和识别.为验证本方案的效果,分别利用Prony算法、EMD-Prony和本算法对加入的低频振荡噪声信号进行了实验验证,实验结果表明,文中提出的基于MEEMD-Prony联合算法方案明显优于传统算法,可用于实际的低频振荡信号模态识别.

关键词：低频振荡模态辨识 Prony算法 MEEMD

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基于工作模态辨识的高速飞行器运输约束动载荷辨识技术研究

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强度与环境 2024年第2期51卷 1-6页

作者：王亮张妍蔡毅鹏南宫自军中国运载火箭技术研究院北京100076

在运输振动测量数据基础上,本文提出了基于工作模态辨识的高速飞行器运输约束动载荷辨识方法。首先,详细介绍了ERA(Eigensystem Realization Algorithm)环境激励模态辨识方法的理论和载荷辨识时域方法的理论;其次,给出了飞行器结构动力... 详细信息

在运输振动测量数据基础上,本文提出了基于工作模态辨识的高速飞行器运输约束动载荷辨识方法。首先,详细介绍了ERA(Eigensystem Realization Algorithm)环境激励模态辨识方法的理论和载荷辨识时域方法的理论;其次,给出了飞行器结构动力学建模方法;再次,提出了基于工作模态辨识的高速飞行器运输约束动载荷辨识计算工作流程,详细分析了各操作步骤;最后,通过算例验证了方法的可行性,其中,基于振动测量数据,采用环境激励模态辨识方法辨识各时刻的模态,包括模态频率和模态振型,再利用振动响应的模态叠加原理和模态正交理论,获取各时刻飞行器低阶模态的响应,再结合模态剪力和模态弯矩进行动载荷识别,采用载荷识别方法获取了高速飞行器约束点的约束载荷时域历程。

关键词：模态辨识 ERA 工作模态动载荷振动载荷识别

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基于时域缩放ERA方法的工作模态辨识技术

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兵器装备工程学报 2017年第1期38卷 97-101页

作者：王亮张妍蔡毅鹏南宫自军陈国平中国运载火箭技术研究院北京100076 南京航空航天大学振动工程研究所南京210016

研究了基于时域缩放选带,使用振动模态特征系统实现算法(eigensystem realization algorithm,ERA)的工作模态辨识技术。分析了ERA环境激励模态辨识方法的理论,给出了时域缩放选带技术和真实模态挑选技术的方法以及工作流程。通过算例研... 详细信息

研究了基于时域缩放选带,使用振动模态特征系统实现算法(eigensystem realization algorithm,ERA)的工作模态辨识技术。分析了ERA环境激励模态辨识方法的理论,给出了时域缩放选带技术和真实模态挑选技术的方法以及工作流程。通过算例研究了采用时域缩放技术的ERA工作模态辨识方法。研究结果表明:使用该方法可以有效地辨识出结构的模态,且可以采用滑动时间窗的方法获得模态随时间的变化结果;用于辨识的数据长度需要包含所需识别模态的6~8周期;阻尼辨识结果的偏差随阻尼比理论值变大而变小,对于理论值从1%~5%,辨识偏差从175%减小至10%;一阶和二阶阻尼比辨识结果偏差基本一致;振型辨识结果 MAC值均在0.99以上。

关键词：模态辨识时域缩放 ERA 工作模态

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