时变参数建模:连续变速颤振边界预测新方法

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"基于基函数分解的连续变速颤振边界预测方法 (2014年)。文章探讨了一种用于连续变速颤振试验的预测技术,该技术基于基函数展开的时变参数建模,旨在快速准确预测颤振边界,确保试验的安全有效性。作者通过结构响应信号的建模和稳定性判据的趋势分析,预测颤振边界随时间的变化。" 在连续变速颤振试验中,结构响应信号是非平稳随机过程,这使得传统的数据处理方法不再适用。为此,该文章提出了一种创新的方法,即利用基函数展开来构建时变参数模型。这种方法将非时变随机信号视作线性系统的白噪声激励响应,然后考虑到试验对象结构模态参数随时间的变化,将模型中的系数设为时变,从而形成一个能够描述时变系统的模型。 公式(1)展示了非时变系统模型,而公式(2)则表示了时变系统模型,其中系数ak(n)和bk(n)随着时间n变化。这种方法通过基函数分解实测信号,提取出反映系统稳定性的特征量,根据这些特征量的趋势进行外推分析,以预测每个时刻的颤振边界。 为了验证这种方法的性能,作者进行了数值模拟,使用白噪声激励多模态耦合系统生成仿真信号,并在不同信噪比环境下测试方法的准确性。此外,他们还通过气弹模型的低速风洞试验来检验该方法在实际工程应用中的可行性。 总结来说,该论文提出了一个适用于连续变速颤振试验的预测策略,通过基函数展开实现时变参数建模,有效应对试验中的不确定性,提高了颤振边界的预测精度,对于试验安全性和效率具有重要意义。此方法不仅有理论价值,还在实际的风洞试验中得到了验证,显示了良好的工程实用性。