基于模态相似指数的PRCE虚假模态剔除

针对多参考点复指数法虚假模态影响识别结果问题,提出了基于模态相似指数的虚假模态剔除方法。通过对系数矩阵施加不同的约束可以获得两组计算结果,两组计算结果中,同一物理极点会出现于同一位置,而虚假极点则随机分布。提出模态相似指数衡量两组结果中同一极点的相似程度,对每一结果计算模态相似指数,根据虚假模态相似指数远大于物理模态相似指数的特点剔除计算结果中由噪声、模型过估计等因素引起的虚假模态。利用改进多参考点复指数法对一个3自由度的线性时不变系统和重庆朝天门长江大桥模型进行辨识,实验结果表明,本研究方法可以在保留物理模态的前提下有效剔除计算结果中的虚假模态。

基于PRCE方法的低频振荡模式识别

该文将结构学领域用于分析建筑或机械结构振动特性的多参考点复指数(poly-reference complex exponential,PRCE)法引入电力系统,实现低频振荡辨识。该方法基于多通道信号,构造脉冲序列的自回归模型(autoregressive model,AR model),运用LQ分解,求解其自回归系数,再求解由自回归系数构成的矩阵多项式的根,得到频率和阻尼比,进而求得系统的模态矩阵。该文介绍了PRCE法在电力系统低频振荡模式辨识中的原理,16机系统的仿真结果验证了PRCE方法的有效性和正确性;与总体最小二乘–旋转不变技术参数估计(total least squares-estimation of signalparameters via rotational invariance techniques,TLS-ESPRIT)方法、随机子空间(stochastic subspace identification,SSI)方法的对比表明,该方法辨识结果在辨识精度、效率上表现得更好。最后,基于四川电网实测数据验证了PRCE方法的有效性。

基于NExT和PRCE方法的低频振荡分析

将结构学用于分析机械结构振动特性的多参考点复指数法(PRCE)与自然激励技术(NEx T)相结合实现基于随机响应的低频振荡模式辨识。该方法首先利用NEx T从系统随机响应信号中获得自由振荡信号,然后采用PRCE方法对所获得的自由振荡信号进行模式辨识得到低频振荡模式的频率、阻尼比和振荡模态。16机系统中基于蒙特卡洛仿真辨识结果表明了该方法的有效性和正确性;与已有方法的对比表明该方法在辨识精度以及抗噪性方面表现得更好。基于四川电网PMU实测数据的辨识结果表明了该方法的有效性和可行性,为电力系统低频振荡分析提供了一种途径和方法。

环境激励下海上风电结构模态参数识别

针对海上风电结构,研究了环境激励下海上风电结构的模态参数识别问题。采用了一种时域联合算法:自然激励法(Natural Excitation Technique,简称NExT)和多参考点复指数法(Polyreference Complex Exponential,简称PRCE)的结合(简称NExT/PRCE方法)对海上风电结构的模态参数进行识别。对某三脚架式海上风电结构进行数值模拟,考虑了风电结构的实际操作工况,对结构施加了随机波浪荷载和风机载荷。利用动力响应数据进行了环境激励下风电整体结构模态参数识别,采用了稳定图与模态置信准则进行了虚假模态的剔除,并分析了NExT中参考通道选取对于模态参数识别效果的影响。通过与有限元模型模态参数比较,验证了NExT/PRCE方法对于风电结构参数识别的有效性。

脉冲切削力激励的铣削系统工作模态辨识方法

铣削系统模态参数决定了机床的在役可靠性和加工质量.加工过程中铣削系统随主轴转速和接触条件的改变而发生重构,其模态参数相较经典实验模态法获取的静态下的结果发生显著改变.脉冲切削力在关心频带内能产生具有平坦频谱的激励信号,可利用工作模态分析方法的多参考点最小二乘复指数法仅由该激励下的振动响应辨识切削系统模态参数,实现了加工过程中对切削系统工作模态参数的动态辨识.将此方法应用于铣削加工中心切削系统工作模态参数辨识并设计了切削实验.实验结果表明,所述方法估计的工作模态参数相较锤击试验法更接近系统真实动力学行为,使铣削系统的实时监测、主动维护、稳定性动态预测成为可能.