未知系统周期激励源分离方法的有效性分析

应祖光，倪一清，王友武

（1.浙江大学 航空航天学院力学系，杭州 310027；2. 香港理工大学 土木及环境工程学系 国家轨道交通工程技术研究香港分中心，香港 九龙）

复杂结构系统的故障诊断是一个重要的实际问题。复杂系统难以准确建模，因系统不确定或模型未知。系统故障导致结构变异，由此产生的激励（例如动力系统的偏心作用）需要诊断而且是未知的，同时环境动力激励也不确定或未知。已知信息仅为测量获得的系统响应。因此，形成一个基于测量响应的未知系统模型、未知激励的激励源分离或识别问题，系统与激励的双重未知性决定了其不同于传统问题，而具有一定的挑战性。解决此问题通常有两种途径，一种是综合利用先验概率和当前观测信息按照概率统计特性进行估计，另一种是仅用当前观测信息直接作估计，它更为简便，但相应方法需要可靠的理论基础。文献[1]给出一个基于测量响应2阶事件统计的信号源分离基本方法，文献[2]分析说明该方法可用于分离循环平稳信号源。文献[3]和[4]将该分离方法应用于多自由度系统，利用自由振动响应识别系统模态参数，文献[5]运用该方法结合小波变换法分离系统模态，但是分离方法要求测量响应个数不能少于自由度数。文献[6]讨论分离方法中联合对角化所用相关函数的时延选择，文献[7]说明该分离方法可较好地消除环境因素对于模态识别的影响，从而可将识别的系统模态用于健康监测。……