[发明专利]一种结构动力响应的移动主成分分析的窗口长度确定方法

摘要

本发明公开了一种结构动力响应的移动主成分分析的窗口长度确定方法，步骤如下：在结构安装传感器列阵，测量动力响应信号wm(n)，得响应信号矩阵B；对矩阵B进行主成分分析，得特征值对角阵Λ；利用特征值求前k阶主成分累积贡献率CCRk，通过累积贡献率确定k值；对所测得响应wm(n)作傅里叶变换，得到所测响应得频谱图，从而确定结构振动的基频f1；由结构基频计算结构一阶振动周期内采样点数T1；由T1得到整数倍长度rT1的窗口内信号Br；对Br进行主成分分析，得窗口内特征值对角阵Λr；用Λr计算窗口内前k阶主成分累积贡献率CCRk，从而得到前k阶主成分累积贡献率收敛函数CCRk(r)；用前k阶主成分累积贡献率收敛谱确定结构一阶振周期的最佳倍数rp；通过rp计算最佳窗口长度l。

主权项

1.一种结构动力响应的移动主成分分析的窗口长度确定方法，其特征在于，所述的窗口长度确定方法包括以下步骤：S1、在结构安装传感器列阵，测量动力响应信号w_m(n)，n＝1,2,…,N，m＝1,2,…,M，N为信号采样点长度，M为测点个数，得到响应信号矩阵B，S2、对响应信号矩阵B进行主成分分析，得特征值对角阵Λ；S3、利用特征值求前k阶主成分累积贡献率CCR_k，通过累积贡献率确定k值；S4、对所测得响应w_m(n)作傅里叶变换，得到所测响应的频谱图，从而确定结构振动的基频f₁；S5、由结构基频计算结构一阶振动周期内采样点数T₁；S6、由T₁得到整数倍长度rT₁的窗口内响应信号矩阵B_r，其中，r为自定义的自变量，r为结构基频对应周期的倍数，r＝1,2,3…；S7、对响应信号矩阵B_r进行主成分分析，得窗口内特征值对角阵Λ_r；S8、用Λ_r计算窗口内前k阶主成分累积贡献率CCR_k(r)，从而得到前k阶主成分累积贡献率收敛函数CCR_k(r)；S9、用前k阶主成分累积贡献率收敛谱确定结构一阶振周期的最佳倍数r_p；S10、通过r_p计算最佳窗口长度l。