基于扩展卡尔曼滤波的子结构损伤识别方法

为提高环境激励下隐蔽结构损伤在线监测识别的精度和效率,本文应用子结构法对隐蔽子结构的损伤识别方法进行探索性研究,建立了基于扩展卡尔曼滤波的子结构损伤识别方法。该方法在测得暴露结构振动信号的基础上,利用扩展卡尔曼滤波追踪识别子结构的时变参数,根据子结构参数的变化来判定结构发生损伤的位置和程度,从而实现对结构的在线监测识别。首先利用扩展卡尔曼滤波稳定性和子结构法的灵活性,建立子结构损伤进行识别基本理论和程序;接着为了能较快识别结构参数的变化,应用预测残差法建立稳定的复合遗忘因子并应用到扩展卡尔曼滤波中,提高了扩展卡尔曼滤波进行参数识别的稳定性和快捷性;最后通过对一个桁架结构损伤在线识别的实例,对该方法的识别效果和识别误差进行了分析。该方法为隐蔽工程结构实现在线健康监测提供理论基础。