华侨大学;厦门市政工程有限公司王成获国家专利权
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龙图腾网获悉华侨大学;厦门市政工程有限公司申请的专利基于信号变化滑动窗的欠定工作模态参数识别方法及系统获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN119848528B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-01-02发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202411959909.X,技术领域涉及:G06F18/2135;该发明授权基于信号变化滑动窗的欠定工作模态参数识别方法及系统是由王成;陈浩楠;廖晓斌;郭瑞孝;苏汉斌;方瑞明设计研发完成,并于2024-12-30向国家知识产权局提交的专利申请。
本基于信号变化滑动窗的欠定工作模态参数识别方法及系统在说明书摘要公布了:本发明公开了基于信号变化滑动窗的欠定工作模态参数识别方法及系统,方法包括:获取结构振动响应信号;所述传感器测点的数量少于自由度数;设置相关参数,并令当前滑动窗序号;对当前窗口内的振动响应信号进行模态参数识别;对当前窗口内的振动响应信号计算变化率,根据变化率改变滑动窗的窗口长度并移动至下一个窗口,令当前滑动窗序号;重复该步骤直到识别完所有振动响应信号;连接所有的识别结果并输出,实现欠定条件下时变工作模态参数识别。本发明提供了一个用于探索和解析多维时间序列数据中的复杂结构和动态特性的工具,适合于处理大量、高维且具有时间依赖性特征的数据,例如车辆动力学系统、桥梁系统等数据。
本发明授权基于信号变化滑动窗的欠定工作模态参数识别方法及系统在权利要求书中公布了:1.一种基于信号变化滑动窗的欠定工作模态参数识别方法,其特征在于,包括以下步骤: 采集步骤,获取所选传感器测点在设定环境激励下的结构振动响应信号;所述传感器测点的数量少于自由度数; 初始化步骤,设置相关参数,并令当前滑动窗序号; 识别步骤,对当前窗口内的振动响应信号进行模态参数识别;对当前窗口内的振动响应信号计算变化率,根据变化率改变滑动窗的窗口长度并移动至下一个窗口,令当前滑动窗序号;重复识别步骤直到识别完所有振动响应信号; 输出步骤,连接所有窗口的识别结果并输出,达到对时变结构模态参数的在线识别,实现欠定条件下时变工作模态参数识别; 所述对当前窗口内的振动响应信号进行模态参数识别,包括以下步骤: 对窗口内的振动响应信号进行经验模态分解,得到一系列分解分量,分解分量的总和X表示为: ; 其中,k表示频域索引,是第个本征模态参数,是剩余趋势项; 计算每个的频域信号,表示为: ; 其中,表示傅里叶变换; 使用的自相关函数分析来检测信号的周期性特征,并确定滞后期,表示为: ; ; 其中,为信号方差,为信号均值,表示自相关函数,表示时间延迟的步长;N表示数据长度; 基于频域信号构建张量并进行CP分解,实现模态识别; 所述对当前窗口内的振动响应信号计算变化率,根据变化率改变滑动窗的窗口长度并移动至下一个窗口,包括以下步骤: 计算第个窗口内的信号变化率,表示为: ; 其中,t表示时间步,表示t时间步的信号变化率; 通过信号变化率更新遗忘因子,表示为: ; 其中,为一个调节参数,用于控制遗忘因子的衰减速度,在初始化步骤中设置具体值;表示t时间步的遗忘因子; 根据遗忘因子的值调整滑动窗窗口的大小,表示为: ; 其中,表示t时间步的窗口长度,是最小窗口长度,是最大窗口长度; 窗口长度大小调整完成后,滑动窗向前滑动到窗口。
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