减振控制结构传感器优化布置分析

传感器最优配置的任务是构建一个最佳的传感器数量、位置,以期获得传感器成本与系统指定监测性能指标之间的最佳平衡。在能够反映结构特性的重要位置布置合理数量的传感器不但可以有效提高经济性,而且由于传感器的不同布置影响结构动力参数的测试结果,优化传感器的布置位置还可以提高结构的测试精度。针对基于结构损伤识别的传感器的最优布置、基于Fisher信息阵行列式值最大的有效独立法和基于模态应变能最大的运动能量法的缺陷而提出的有效独立-驱动点残差法以及基于二重结构编码遗传算法的传感器优化布置法进行了比较分析,指出了这三种方法对减振控制结构传感器优化布置实际应用中存在的问题。通过对比分析可知三种改进方法均能有效地进行传感器的优化布置,基于结构损伤识别的传感器布置能准确有效地得到存在噪声下的结构损伤位置及程度;有效独立-驱动点残差法可以有效地避免信息丢失问题且能较好保存结构的特性;改进遗传算法能够搜索到最优解且识别精度较高。为进一步进行优化布置的研究提供一定借鉴与参考。