辛峻峰， 张永波， 盛进路

(1.青岛科技大学 机电学院，山东 青岛　266061;2.青岛国家海洋科学研究中心，山东 青岛　266071；3.重庆交通大学 交通运输学院，重庆　400074；4.大连海事大学 船机修造工程交通行业重点实验室，大连　116026)



一种改进的特征系统实现算法及其在海洋平台上的应用

辛峻峰1， 张永波2， 盛进路3,4

(1.青岛科技大学 机电学院，山东 青岛266061;2.青岛国家海洋科学研究中心，山东 青岛266071；3.重庆交通大学 交通运输学院，重庆400074；4.大连海事大学 船机修造工程交通行业重点实验室，大连116026)

有效的模态识别方法能精确地得到结构的相关参数，从而可以准确地掌握大型结构的健康状况。国内外许多学者提出了基于时域响应的模态参数识别方法,如复指数法(Complex Exponential Method, CEM)、时间序列法(Time Series Method,TSM)、随机减量法(Random Decrement Technique, RDT)、随机子空间法(Stochastic Subspace Identification Method, SSI)等。其中,ERA是目前为止冲击和张拉激励下较为先进高效的模态参数识别方法之一。它能够更精确地提取海洋平台等大型结构的模态参数[1-3]。

ERA是一种多输入多输出的时域模态参数识别技术。1984年Juang[1]首先将其应用到结动力学领域，目前在国外航天领域广泛使用。但是当数据的信噪比较低时，ERA方法的运用受到限制。针对于此，本文首先基于矩阵映射理论提出了改进的ERA算法-C/ERA，继而通过五自由度阻尼弹簧质量系统仿真和导管架平台缩尺模型的物理模型试验将ERA和C/ERA两种方法进行了对比。

1C/ERA基本理论

结构的状态可用下面的微分方程表示(m表示输入数量、n表示输出数量)[1,4]：

y(k)=Cx(k)

(1)

式中:x(k)x(k)为kΔt时刻系统的状态矢量(2n维)；……