發(fā)布時間：2019-10-08 05:35

【摘要】：水流荷載激勵下,泄流結構模態(tài)識別的實測振動信號常受噪聲干擾。以往EEMD算法有添加白噪聲造成非標準IMF導致的模態(tài)分裂問題及IMF有噪聲殘余不能完整重構信號的完備性問題。而完備總體經(jīng)驗模態(tài)分解(CEEMD)法,通過在信號分解的每一層面添加特定高斯白噪聲,利用分解后第一階分量加總平均得到唯一余量計算固有模態(tài)函數(shù),克服了EEMD的缺點;同時提出CEEMD與小波包閾值結合的組合降噪方法,運用到向家壩水彈性模型實測振動信號降噪中,驗證了該組合方法降噪的有效性;為了提高帶噪振動響應模態(tài)識別的精度,基于數(shù)據(jù)相關技術,利用Markov參數(shù)構造相關矩陣R,用該相關矩陣重構Hankel矩陣后SVD分解得到系統(tǒng)最小實現(xiàn),即數(shù)據(jù)相關特征系統(tǒng)實現(xiàn)法(ERA/DC)。將濾波降噪結合模態(tài)識別的整套方法,應用到錦屏一級拱壩的泄流實測振動響應中,得到了較好的應用效果。
【圖文】：

?解的IMFs數(shù)量不同造成的模態(tài)分裂問題;步驟8:重復步驟5～步驟7，直到余量不能再分解為止，最終得到:Ｒ=x－∑Kk=1IMF'k(4)式中:Ｒ是最終余量;K是固有模態(tài)分量總數(shù)。目標信號x［n］可以表示為x=∑Kk=1IMF'k+Ｒ(5)式(5)為原始信號x［n］得到精確重構，即該方法是具有完備性的分解方法。下面結合一簡單算例驗證CEEMD方法的優(yōu)越性。設采樣頻率為200Hz、采樣時間5s的原始信號x，混入白噪聲k后得到含噪信號z，表達式如下:z=x+k=3sin(πt)+5sin(2πt)+4．5sin(8πt)+5randn(1，1000)信號x，z如圖1，染噪信號z分別用EMD、EEMD、CEEMD方法濾波降噪(EEMD與CEEMD添加相同標準差與數(shù)量的白噪聲，一般取0．01倍～0．5倍原信號(a)原始信號x(b)混入白噪聲后信號2圖1原始信號x與混入白噪聲后信號zFig．1Originalsignalxandsignalzmixedwhitenoise2振動與沖擊2017年第36卷

?解的IMFs數(shù)量不同造成的模態(tài)分裂問題;步驟8:重復步驟5～步驟7，直到余量不能再分解為止，，最終得到:Ｒ=x－∑Kk=1IMF'k(4)式中:Ｒ是最終余量;K是固有模態(tài)分量總數(shù)。目標信號x［n］可以表示為x=∑Kk=1IMF'k+Ｒ(5)式(5)為原始信號x［n］得到精確重構，即該方法是具有完備性的分解方法。下面結合一簡單算例驗證CEEMD方法的優(yōu)越性。設采樣頻率為200Hz、采樣時間5s的原始信號x，混入白噪聲k后得到含噪信號z，表達式如下:z=x+k=3sin(πt)+5sin(2πt)+4．5sin(8πt)+5randn(1，1000)信號x，z如圖1，染噪信號z分別用EMD、EEMD、CEEMD方法濾波降噪(EEMD與CEEMD添加相同標準差與數(shù)量的白噪聲，一般取0．01倍～0．5倍原信號(a)原始信號x(b)混入白噪聲后信號2圖1原始信號x與混入白噪聲后信號zFig．1Originalsignalxandsignalzmixedwhitenoise2振動與沖擊2017年第36卷
【作者單位】： 天津大學水利工程仿真與安全國家重點實驗室;
【基金】：國家重點基礎研究發(fā)展計劃(973計劃)子課題“極端條件下高碾壓混凝土壩動力響應機制”(2013CB035905-1)
【分類號】：TV32

【相似文獻】

相關期刊論文 前1條

1 譙雯;羅佩;劉國明;;基于自然激勵技術和HHT變換的重力壩模態(tài)分析[J];水利學報;2014年08期

本文編號：2546134