[发明专利]一种柔性天线结构冲击载荷识别方法及系统

权利要求书

1.一种柔性天线结构冲击载荷识别方法，其特征在于，包括：

采用有限元软件构建柔性天线结构的有限元模型；

对所述有限元模型进行模态分解，得到模态信息；所述模态信息包括固有频率和固有振型；

由所述模态信息和所述柔性天线结构的冲击载荷的激励位置确定传递函数，并基于所述传递函数在所述有限元模型上计算动力学响应信号；所述动力学响应信号为各个传感器布置位置上的位移响应信号或加速度响应信号；

采用B样条小波尺度函数作为基函数，并将所述基函数拟合待识别冲击载荷确定字典；

基于所述动力学响应信号、所述传递函数、所述字典和系数向量构建基于字典的正则化求解函数；

采用软阈值迭代算法对所述基于字典的正则化求解函数进行迭代求解，得到最优系数向量；

由所述最优系数向量和所述字典确定待识别冲击载荷。

2.根据权利要求1所述的一种柔性天线结构冲击载荷识别方法，其特征在于，所述采用有限元软件构建柔性天线结构的有限元模型，具体包括：

采用力学性能等效方式将柔性天线结构转化为桁架结构；

采用有限元软件构建所述桁架结构的有限元模型；

将所述桁架结构的有限元模确定为柔性天线结构的有限元模型。

3.根据权利要求1所述的一种柔性天线结构冲击载荷识别方法，其特征在于，所述对所述有限元模型进行模态分解，得到模态信息，具体包括：

对所述有限元模型进行网格划分，并对划分后得到的所有的有限元节点进行编码，得到离散的有限元结构；

根据完备性原理选取模态截断阶数Mo；

按照所述模态截断阶数Mo，对所述离散的有限元结构进行模态分解，得到所述离散的有限元结构的前Mo阶的模态信息。

4.根据权利要求1所述的一种柔性天线结构冲击载荷识别方法，其特征在于，所述由所述模态信息和所述柔性天线结构的冲击载荷的激励位置确定传递函数，并基于所述传递函数在所述有限元模型上计算动力学响应信号，具体包括：

由所述模态信息和所述柔性天线结构的冲击载荷的激励位置确定传递函数

其中，Δt为时间步长，n为离散步数，h(t)为系统单位脉冲响应；

基于所述传递函数的条件数，采用遍历选取法对传感器布置位置进行优化，得到最优传感器布置位置；

在所述有限元模型上计算所述最优传感器布置位置上的位移响应信号或加速度响应信号，得到动力学响应信号。

5.根据权利要求1所述的一种柔性天线结构冲击载荷识别方法，其特征在于，所述基于字典的正则化求解函数为：

其中，g(x)为基于字典的正则化求解函数，y为动力学响应信号，H为传递函数，W为字典，x为系数向量，λ为正则化参数，E＝HW。

6.一种柔性天线结构冲击载荷识别系统，其特征在于，包括：

模型构建模块，用于采用有限元软件构建柔性天线结构的有限元模型；

模态分解模块，用于对所述有限元模型进行模态分解，得到模态信息；所述模态信息包括固有频率和固有振型；

响应信号计算模块，用于由所述模态信息和所述柔性天线结构的冲击载荷的激励位置确定传递函数，并基于所述传递函数在所述有限元模型上计算动力学响应信号；所述动力学响应信号为各个传感器布置位置上的位移响应信号或加速度响应信号；

字典确定模块，用于采用B样条小波尺度函数作为基函数，并将所述基函数拟合待识别冲击载荷确定字典；

求解函数构建模块，用于基于所述动力学响应信号、所述传递函数、所述字典和系数向量构建基于字典的正则化求解函数；

迭代求解模块，用于采用软阈值迭代算法对所述基于字典的正则化求解函数进行迭代求解，得到最优系数向量；

载荷识别模块，用于由所述最优系数向量和所述字典确定待识别冲击载荷。