基于扩展卡尔曼滤波的结构参数和荷载识别研究

作者：张肖雄; 贺佳^*

来源：工程力学, 2019, 36(04): 221-230.

• 未知外激励
• 线性和非线性参数识别
• 扩展卡尔曼滤波
• 投影矩阵
• 最小二乘估计

经典的扩展卡尔曼滤波(Extend Kalman Filter,EKF)方法可有效识别结构参数,但却需要已知外部激励,然而,在工程实际中,有些外激励往往难以实时获取。为此,该文提出了一种基于EKF的未知激励下的结构参数和荷载识别方法。通过在观测方程中引入投影矩阵,实现了结构参数的识别,同时,利用最小二乘估计实时识别了未知的外激励。为了验证该方法的有效性和鲁棒性,文中采用了三个数值算例:四层的Benchmark模型、分段线性系统和非线性Duffing系统。数值分析的结果表明,该方法不仅能够准确识别线性和非线性结构的参数,还能有效识别作用于这些结构的外激励。

• 单位
  湖南大学; 土木工程学院