[发明专利]基于稳态图的ARMA模型阶次确定方法

摘要

本发明公开了一种基于稳态图的ARMA模型阶次确定方法，该方法属于ARMA模型模态分析技术领域，该方法首先利用加速度传感器采集响应信号，对响应信号建立ARMA模型，进行模态分析，识别模态参数，做出模态稳态图，再从稳态图中确定模态阶数，剔除虚假模态；然后计算剔除虚假模态之后的各阶模态频率均值，再计算不同阶次下各阶计算模态频率与频率均值的相对差，同时设定各阶模态频率容差；之后模型阶次从低到高进行搜索，判断计算模态频率与频率均值相对差和频率容差的大小，如果小于容差，则停止搜索，最后记录当前模型阶次，当前模型阶次即为最小模型阶次；模型阶次从最小阶次开始由低到高计算不同阶次下的Akaike准则值，最小的Akaike值对应的模型阶次即为最优模型阶次。

主权项

1.基于稳态图的ARMA模型阶次确定方法，其特征在于，包括以下步骤：1)利用加速度传感器测试实验对象的加速度，得到响应信号x(N)，N为采样点数，N为大于零的整数；2)对响应信号x(N)建立ARMA(p，q)模型，估计模型参数；对于机械系统，ARMA模型自回归部分阶次为2n，n为系统自由度的个数；建立ARMA(2n，2n-1)模型，则p＝2n，q＝2n-1；3)ARMA模型阶次(p，q)由低到高，计算不同阶次下的模态频率，以模态频率为横坐标，以ARMA模型阶次为纵坐标，做出稳态图；4)从稳态图中确定模态阶数m，初步估计各阶模态频率f_0i(i＝1，2，…，m)；5)设定频率阈值δ，若计算模态频率与估计模态频率之差|f_i-f_0i|/f_0i＞δ(i＝1，2，…，m)，则该频率视为虚假模态，给予剔除，否则保留；6)计算不同阶次下模态频率的均值(i＝1，2，…，m)；7)设定各阶模态频率容差ε_i(i＝1，2，…，m)，求取不同阶次下计算频率与频率均值的差(i＝1，2，…，m)；8)(p，q)由低到高进行搜索，当各阶模态频率都在频率容差范围内时，即(i＝1，2，…，m)，则停止搜索。当前(p，q)值即为最小模型阶次，记为(p_min，q_min)。9)阶次(p，q)从(p_min，q_min)逐步增大，计算不同阶次下的Akaike准则值，最小的Akaike准则值对应的模型阶次即为最优模型阶次，记为(p_opt，q_opt)。