AR与Prony法的时变系统模态参数识别

研究AR和Prony法的线性时变振动系统的模态参数识别。提出可以处理非平稳信号的时变Prony法。采用递推最小二乘算法估计模型参数,并讨论基函数的选择,其中以时间多项式基、离散长球面基以及离散余弦基下所识别的效果较好。为验证方法的有效性,进行了数字仿真和附加质量随时间连续变化的悬臂梁的模态分析试验,试验结果和理论结果比较,表明了提出的线性时变系统的模态参数识别方法有效、可行。

基于Prony法的非线性阻尼辨识与实验研究

针对合金材料的非线性阻尼性质,在扩展的Prony法的基础上提出了从自由响应信号中辨识非线性阻尼的移动Prony法和时变Prony法。通过对不同特性的阻尼进行仿真和分析,证明了这两种算法的有效性,同时得出了时变Prony法更适用于非线性阻尼的辨识的结论。在传统阻尼实验装置的基础上,开发了具有准均匀应力场的梯形等强度梁试件。实验结果表明所研究的阻尼合金Al-33Zn-6Si的阻尼能力随着应变的增加而增加,呈现明显的非线性关系。

考虑粘滑摩擦的时变振动系统模态参数辨识

将摩擦因素引入时变振动系统的模态辨识中。采用时变多变量Prony法,对振动系统的多输出响应信号建立时变多变量Prony模型,并利用递推最小二乘法估计模型参数,提取出振动系统的模态特征信息。数值仿真中,对含复合频率信号的频率进行了辨识,辨识值与理论值较好的吻合性验证了该方法的有效性。应用实例中,对平面两杆操作臂中的滑动质量块建立了考虑LuGre摩擦的运动方程,利用时变多变量Prony法辨识出含粘滑摩擦的操作臂的固有频率,结果令人满意,验证了该方法的可行性。