基于奇异值分解的ERA改进算法及模态定阶

研究了一种基于奇异值分解的ERA改进算法和模态定阶方法。在奇异值分解基础上,根据选定阶次在动态系统中所占比重,提出一种模态定阶指标——奇异值百分比,将该指标应用在改进后的特征系统算法中。首先,利用脉冲响应信号构造初始Hankel矩阵,对此矩阵进行奇异值分解生成去噪后的信号矩阵;其次,根据Cadzow算法重构Hankel矩阵;最后,利用奇异值指标确定模态阶次。通过仿真算例验证了改进后的特征系统实现算法具有良好的抗噪能力,利用定阶指标能有效确定模态阶次、剔除虚假模态,对于阻尼识别精度更高。应用该方法对某三厢车排气系统进行了模态参数识别,通过与LMS系统识别结果比较验证了方法的准确性。

基于快速独立分量分析与改进随机子空间算法相结合的次同步振荡模态辨识

为了提高电力系统次同步振荡参数辨识精度,针对次同步振荡采样信号存在强噪声干扰和系统模态阶数定阶难的问题,提出一种快速独立分量分析技术和精确模态定阶改进随机子空间相结合的次同步振荡辨识方法。首先利用快速独立分量分析技术对采样信号进行噪声和原信号的分离预处理,然后将处理后的信号作为新的信号输入到随机子空间算法,针对随机子空间算法存在系统模态阶数定阶难的问题,用精确模态定阶方法予以改进,避免出现虚假模态和模态遗漏的现象,最终快速确定主要模态,准确地辨识出信号的模态参数。通过理想算例、风电场标准模型和电网实测数据进一步分析验证,结果表明所提方法能够有效降低噪声干扰,缩短辨识时间,准确地辨识出信号的主要模态,提高了辨识精度。

硅微阵列陀螺仪的模态分析与实验

考虑四质量硅微阵列陀螺仪的模态定阶,采用模态分析法和能量法建立模态分析模型,研究了驱动和检测模态的固有频率和振型。首先,利用集总参数模型和拉格朗日方程建立系统运动方程,分析了无阻尼振动的谐振频率和模态;其次,基于能量法推导了驱动梁和检测梁的等效刚度,得到模态分析的理论模型公式,并利用有限元仿真对理论模型进行了验证;最后,对实验样机进行了模态测试。实验结果表明:驱动模态理论分析结果与仿真结果的最大误差为2.4%,检测模态的最大误差为3.9%;样机测试实验中各模态振型与理论分析结果基本一致。与传统的依赖于经验和繁琐仿真迭代的陀螺仪结构设计不同,模态分析理论模型可减少迭代次数,加快设计进程,为陀螺仪的设计优化提供理论指导。