- 1、本文档被系统程序自动判定探测到侵权嫌疑,本站暂时做下架处理。
- 2、如果您确认为侵权,可联系本站左侧在线QQ客服请求删除。我们会保证在24小时内做出处理,应急电话:400-050-0827。
- 3、此文档由网友上传,因疑似侵权的原因,本站不提供该文档下载,只提供部分内容试读。如果您是出版社/作者,看到后可认领文档,您也可以联系本站进行批量认领。
摘要
结构振动响应监测传感器具有安装方便、运行状态稳定、采样频率较大等
特点,被广泛应用于土木工程中的结构健康监测领域,进行结构状态的定性及
定量分析。但在实际工程结构应用中,受限于结构截面设计、所处地形及成本
控制等因素,往往无法直接监测所有关键位置处的结构振动响应。
本文在分析国内外结构振动响应重构及预测研究的基础上,针对实际应用
场景中可能出现的状况,将结构振动响应重构及预测研究划分为结构全局振动
响应估计和缺失数据重构两部分研究内容。两者的不同在于结构全局振动响应
估计研究中的待估计量无历史数据,而缺失数据重构研究中的待重构量具有历
史数据。基于以上划分方式,根据两部分内容的研究特点,先分别进行对应的
方法研究,最后将两部分结合,实现含有缺失数据的结构全局振动响应估计。
在实现结构全局振动响应估计的总目标中,选择从贝叶斯理论角度展开,
通过有限元方法建立关系模型进而获取影射方程。使用卡尔曼滤波(Kalman
Filter,KF)方法,基于布置的传感器的监测响应数据对无传感器监测位置的响
应进行估计。针对KF算法实现过程中,过程噪声协方差矩阵和观测噪声协方
差矩阵未知的问题,提出利用序贯重要性重采样(SequentialImportance
Resampling,SIR)方法进行噪声协方差矩阵的估计。
考虑实际应用场景中可能出现的数据缺失的情况,进行缺失数据重构的研
究。选择从机器学习角度展开,根据数据的时序特征及维度信息,使用长短时
记忆(LongShort-TermMemory,LSTM)神经网络模型,通过考虑缺失数据通道
本身的时间关系和不同通道间的时间-空间关系,构建多序列输入的LSTM神经
网络估计模型。利用多序列输入的LSTM神经网络修复缺失数据集,并使用改
进的KF方法,实现含有缺失数据的结构全局振动响应估计。
通过理论分析、模拟工况验证、试验结构研究和实际工程结构应用,研究
提出方法的有效性及不同工况下的运行效果。提出的方法提高结构全局振动响
应估计研究的稳定性,实现监测数据信息维度和监测仪器效益的提升。
关键词:结构响应重构;卡尔曼滤波;序贯重要性重采样;噪声参数估计;长
短时记忆神经网络;缺失数据重构
Abstract
Structuralvibrationresponsemonitoringsensorsarewidelyusedinstructural
healthmonitoringincivilengineeringduetotheirconvenientinstallation,stable
operation,andhighsamplingfrequency.However,inreal-worldengineering
applications,itisoftenimpossibletodirectlymonitorthestructuralvibration
responseatallcriticallocationsduetofactorssuchasstructuralsectiondesign,terrain
conditions,andcostcontrol.
Basedontheanalysisofexistingresearchonstructuralvibrationresponse
reconstructionandprediction,thisdissertationdividestheresearchintotwoparts:
structuralglobalvibrationresponseestimationandmissingdatareconstruction.The
differencebetweenthetwoisthattheunknownvar
有哪些信誉好的足球投注网站
文档评论(0)