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基于两步有效配置法的传感器优化布置
被引量：
7
1
作者
吴丹
吴子燕
+1 位作者
杨海峰
覃小文
《西华大学学报（自然科学版）》
CAS
2008年第2期48-51,共4页
近年来,世界各国都在积极开展对结构进行健康监测的研究,提出了许多种传感器优化配置方法,但在传感器数量优化上考虑得比较少。为解决传感器数量优化的问题,本文提出一种同时考虑数量和位置优化的传感器布置算法——基于两步有效配置法...
近年来,世界各国都在积极开展对结构进行健康监测的研究,提出了许多种传感器优化配置方法,但在传感器数量优化上考虑得比较少。为解决传感器数量优化的问题,本文提出一种同时考虑数量和位置优化的传感器布置算法——基于两步有效配置法的传感器优化布置方法。该法首先通过弹性波传播原理确定特定结构的传感器布置极限间距并初步确定检测所需传感器数量,然后采用有效独立-驱动点残差法并将传感器布置极限间距作为该法的一个约束条件对传感器进行优化布置。针对特定检测系统,以桥梁结构Benchmark模型为例,验证了上述传感器两步优化配置法的有效性。计算表明,该法能有效地解决传感器优化配置问题。
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关键词
传感器布置极限间距
有效
独立
-
驱动
点残
差
法
检测系统
桥梁结构Benchmark模型
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职称材料
结构健康监测中传感器优化设置方法研究
被引量：
2
2
作者
吴子燕
代凤娟
杨海峰
《郑州大学学报（工学版）》
CAS
2006年第4期92-96,共5页
首先探讨了3种基于数据信息最大化准则的传统传感器优化布置方法,即有效独立法、有效独立驱动点-残差法及运动能法.其中前2种基于Fisher信息阵最大化,而第3种基于运动能最大化.然后运用结构振动模态和三样条插值模态之间的均方差最小和...
首先探讨了3种基于数据信息最大化准则的传统传感器优化布置方法,即有效独立法、有效独立驱动点-残差法及运动能法.其中前2种基于Fisher信息阵最大化,而第3种基于运动能最大化.然后运用结构振动模态和三样条插值模态之间的均方差最小和抗噪性能最好,这两种比较准则来确定最优的传感器设置方法.数值分析表明:这3种传感器优化布置法都是有效的,而有效独立-驱动点残差法的效果最好.
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关键词
传感器
FISHER信息阵
优化配置
抗噪性
有效独立-驱动点线差法
有效
独立
法
运动能
法
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职称材料
振动测试中多目标传感器优化配置研究
被引量：
15
3
作者
吴子燕
简晓红
+1 位作者
张彬
闫云聚
《机械强度》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2008年第6期888-892,共5页
在有效独立法(effective independence method,EFI)和运动能量法(kinetic energy method,KEM)的基础上,提出一种新的传感器优化布置方法——有效独立—驱动点残差法(effective independence driving-point residue method,EFI-DPR)。它...
在有效独立法(effective independence method,EFI)和运动能量法(kinetic energy method,KEM)的基础上,提出一种新的传感器优化布置方法——有效独立—驱动点残差法(effective independence driving-point residue method,EFI-DPR)。它以单位刚度的模态应变能作为驱动点残差系数(CDPRi)修正有效独立法(EFI)的传感器布置方案,同时考虑Fisher信息阵行列式值最大及模态应变能最大,可以避免有效独立法和运动能量法的局限性。文中以空间智能桁架结构为算例,运用均方差最小准则、抗噪性能最好准则和模态保证准则评价各种优化布置方法的优劣。数值分析表明,有效独立—驱动点残差法是三种优化方法中最好的方法。
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关键词
传感器优化配置
FISHER信息阵
模态应变能
有效
独立
-
驱动
点残
差
法
模态保证准则
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职称材料
减振控制结构传感器优化布置分析
4
作者
夏明辉
熊仲明
《建筑结构学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2010年第S2期100-104,共5页
传感器最优配置的任务是构建一个最佳的传感器数量、位置,以期获得传感器成本与系统指定监测性能指标之间的最佳平衡。在能够反映结构特性的重要位置布置合理数量的传感器不但可以有效提高经济性,而且由于传感器的不同布置影响结构动力...
传感器最优配置的任务是构建一个最佳的传感器数量、位置,以期获得传感器成本与系统指定监测性能指标之间的最佳平衡。在能够反映结构特性的重要位置布置合理数量的传感器不但可以有效提高经济性,而且由于传感器的不同布置影响结构动力参数的测试结果,优化传感器的布置位置还可以提高结构的测试精度。针对基于结构损伤识别的传感器的最优布置、基于Fisher信息阵行列式值最大的有效独立法和基于模态应变能最大的运动能量法的缺陷而提出的有效独立-驱动点残差法以及基于二重结构编码遗传算法的传感器优化布置法进行了比较分析,指出了这三种方法对减振控制结构传感器优化布置实际应用中存在的问题。通过对比分析可知三种改进方法均能有效地进行传感器的优化布置,基于结构损伤识别的传感器布置能准确有效地得到存在噪声下的结构损伤位置及程度;有效独立-驱动点残差法可以有效地避免信息丢失问题且能较好保存结构的特性;改进遗传算法能够搜索到最优解且识别精度较高。为进一步进行优化布置的研究提供一定借鉴与参考。
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关键词
减振控制结构
传感器优化布置
有效
独立
-
驱动
点残
差
法
遗传算
法
原文传递
题名
基于两步有效配置法的传感器优化布置
被引量：
7
1
作者
吴丹
吴子燕
杨海峰
覃小文
机构
西北工业大学力学与土木建筑学院
出处
《西华大学学报（自然科学版）》
CAS
2008年第2期48-51,共4页
基金
国家863计划资助项目(No.2006AA04Z437)
文摘
近年来,世界各国都在积极开展对结构进行健康监测的研究,提出了许多种传感器优化配置方法,但在传感器数量优化上考虑得比较少。为解决传感器数量优化的问题,本文提出一种同时考虑数量和位置优化的传感器布置算法——基于两步有效配置法的传感器优化布置方法。该法首先通过弹性波传播原理确定特定结构的传感器布置极限间距并初步确定检测所需传感器数量,然后采用有效独立-驱动点残差法并将传感器布置极限间距作为该法的一个约束条件对传感器进行优化布置。针对特定检测系统,以桥梁结构Benchmark模型为例,验证了上述传感器两步优化配置法的有效性。计算表明,该法能有效地解决传感器优化配置问题。
关键词
传感器布置极限间距
有效
独立
-
驱动
点残
差
法
检测系统
桥梁结构Benchmark模型
Keywords
utmost distance of sensors
effective independence driving
-
point residue
detection system
bridge benchmark model
分类号
TP212 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
结构健康监测中传感器优化设置方法研究
被引量：
2
2
作者
吴子燕
代凤娟
杨海峰
机构
西北工业大学力学与土木建筑学院
出处
《郑州大学学报（工学版）》
CAS
2006年第4期92-96,共5页
基金
国家自然科学基金资助项目(10072041)
文摘
首先探讨了3种基于数据信息最大化准则的传统传感器优化布置方法,即有效独立法、有效独立驱动点-残差法及运动能法.其中前2种基于Fisher信息阵最大化,而第3种基于运动能最大化.然后运用结构振动模态和三样条插值模态之间的均方差最小和抗噪性能最好,这两种比较准则来确定最优的传感器设置方法.数值分析表明:这3种传感器优化布置法都是有效的,而有效独立-驱动点残差法的效果最好.
关键词
传感器
FISHER信息阵
优化配置
抗噪性
有效独立-驱动点线差法
有效
独立
法
运动能
法
Keywords
sensor
Fisher information
optimal placement
the capability to withstand noise
EFI method
KEM method
EFI
-
DPR method
分类号
TE951 [石油与天然气工程—石油机械设备]
P315.916 [天文地球—地震学]
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职称材料
题名
振动测试中多目标传感器优化配置研究
被引量：
15
3
作者
吴子燕
简晓红
张彬
闫云聚
机构
西北工业大学力学与土木建筑学院
出处
《机械强度》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2008年第6期888-892,共5页
基金
国家863项目(2006AA04Z437)
国家自然科学基金(50375123
+2 种基金
10472093
50878184)
西北工业大学研究生创新种子基金(Z200823)资助~~
文摘
在有效独立法(effective independence method,EFI)和运动能量法(kinetic energy method,KEM)的基础上,提出一种新的传感器优化布置方法——有效独立—驱动点残差法(effective independence driving-point residue method,EFI-DPR)。它以单位刚度的模态应变能作为驱动点残差系数(CDPRi)修正有效独立法(EFI)的传感器布置方案,同时考虑Fisher信息阵行列式值最大及模态应变能最大,可以避免有效独立法和运动能量法的局限性。文中以空间智能桁架结构为算例,运用均方差最小准则、抗噪性能最好准则和模态保证准则评价各种优化布置方法的优劣。数值分析表明,有效独立—驱动点残差法是三种优化方法中最好的方法。
关键词
传感器优化配置
FISHER信息阵
模态应变能
有效
独立
-
驱动
点残
差
法
模态保证准则
Keywords
Optimal sensor placement
Fisher information matrix
Modal strain energy
The eEffective independence driving
-
point residue method
Modal assurance criterion
分类号
O329 [理学—一般力学与力学基础]
O346.5 [理学—固体力学]
在线阅读
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职称材料
题名
减振控制结构传感器优化布置分析
4
作者
夏明辉
熊仲明
机构
西安建筑科技大学土木工程学院
出处
《建筑结构学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2010年第S2期100-104,共5页
基金
陕西省教育厅专项科研基金(09JK550)
江苏省结构重点实验室开放基金(ZD0803)
+1 种基金
西安市科技攻关课题(GG04051)
陕西省自然科学基金(2003E230)
文摘
传感器最优配置的任务是构建一个最佳的传感器数量、位置,以期获得传感器成本与系统指定监测性能指标之间的最佳平衡。在能够反映结构特性的重要位置布置合理数量的传感器不但可以有效提高经济性,而且由于传感器的不同布置影响结构动力参数的测试结果,优化传感器的布置位置还可以提高结构的测试精度。针对基于结构损伤识别的传感器的最优布置、基于Fisher信息阵行列式值最大的有效独立法和基于模态应变能最大的运动能量法的缺陷而提出的有效独立-驱动点残差法以及基于二重结构编码遗传算法的传感器优化布置法进行了比较分析,指出了这三种方法对减振控制结构传感器优化布置实际应用中存在的问题。通过对比分析可知三种改进方法均能有效地进行传感器的优化布置,基于结构损伤识别的传感器布置能准确有效地得到存在噪声下的结构损伤位置及程度;有效独立-驱动点残差法可以有效地避免信息丢失问题且能较好保存结构的特性;改进遗传算法能够搜索到最优解且识别精度较高。为进一步进行优化布置的研究提供一定借鉴与参考。
关键词
减振控制结构
传感器优化布置
有效
独立
-
驱动
点残
差
法
遗传算
法
Keywords
damping control structure
optimal sensor placement
effective impendence driving
-
point residue method
genetic algorithms
分类号
TU352.1 [建筑科学—结构工程]
原文传递
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于两步有效配置法的传感器优化布置
吴丹
吴子燕
杨海峰
覃小文
《西华大学学报（自然科学版）》
CAS
2008
7
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
结构健康监测中传感器优化设置方法研究
吴子燕
代凤娟
杨海峰
《郑州大学学报（工学版）》
CAS
2006
2
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
振动测试中多目标传感器优化配置研究
吴子燕
简晓红
张彬
闫云聚
《机械强度》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2008
15
在线阅读
下载PDF
职称材料
4
减振控制结构传感器优化布置分析
夏明辉
熊仲明
《建筑结构学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2010
0
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