文档介绍：第29卷第1期
2016年2月
振动工程学报 Journal of Vibration Engineering
Vol. 29
Feb. 2016
用Padd多项式拟合法辨识动力学系统的物理参数
杨智春，丁允停，王乐
(西北工业大学结构动力学与控制研究所，陕西西安710072)
摘要：提出了一种动力学荼统的物理参数辨识方法。应用Pad©多项式对动力学系统的动刚度曲线进行拟合，通过 最小二乘法确定Pad©多项式中的系数矩阵，利用遗传算法对Pad6拟合式中的参数进行优化，从而得到系统的质 最矩阵、阻尼矩阵和刚度矩阵。数值算例表明该方法具有较奇的辨识精度且适用于黏性阻尼系统和非黏性阻尼 系统.
关键词：参数识别；系统辨识；结构动力学系统；PadG拟合；最小二乘法
中图分类号：V214. 1 文献标志码：A 文章编号：1004-4523(2016)01-0024-07
DOI；10. 16385/. issn. 1004-4523.
引言
在动力学响应分析过程中，系统辨识起着十分 重要的作用，结构动力学系统的物理参数辨识一直 是结构动力学领域的研究热点。准确辨识结构的质 量矩阵、阻尼矩阵和刚度矩阵，是准确地预计结构动 力学响应的前提。
Phan⑴等利用系统的输入输出信号，通过状态 空间模型辨识系统的质最矩阵、阻尼矩阵和刚度矩 阵。Chen和Tsuei⑵同时考虑了黏性阻尼和结构阻 尼来对系统的物理参数进行了辨识。Lee和Kim^ 对Chen和Tsuei的方法进行了改进，将原来方法拓 展到多输入多输出系统，并在实验验证中发现， Tsuei等人的方法若从动刚度的角度出发，辨识过 程将得到很大简化，且辨识结果受测量误差和噪声 的影响较小。但是，正如Lee和Kim^在文中所 说，利用结构动刚度进行动力学参数辨识的研究还 很少。
广泛应用于系统降阶及参数拟合的Pad。多项 式是一种曲线拟合方法。Chazot⑷等将Pade多项 式用于黏弹性结构降阶，其计算效率与直接计算方 法相比，得到很大提高。王学雷⑸提出了一种基于 PnM近似的频域辨识方法，研究了基于积分最小二 乘指标的SISO时滞系统频域辨识问题。叶华⑷等 利用Pad©多项式来逼近时滞环节，提出了一种时滞 电力系统待征值的计算方法。Fournodavlos和 Nestoridis®从数学角度也研究了 PadG在参数拟合 方面的应用。作者⑻在之前的研究中，曾研究过利 用Pad©多项式对频域广义气动力拟合•得到时域气 动力表达式，进而研究带迟滞非线性环节二元机翼 的气动弹性响应问题