基于DWT-FastICA和IMPSCO的时变结构损伤识别研究

摘要

提出了一种基于DWT-FastICA和IMPSCO的两阶段时变结构损伤识别方法.第Ⅰ阶段:首先,通过离散小波变换(discrete wavelet transform,DWT)对各传感器采集到的结构动力响应信号进行预处理;然后,利用快速独立分量分析(fast independent component analysis,FastICA)提取出包含损伤信息的特征分量,从而确定损伤发生的时刻并初步定位损伤.第Ⅱ阶段:采用改进的多粒子群协同优化算法(improved multi-particle swarms cooperative optimization,IMPSCO)分时段进行物理参数优化,实现损伤的精确定位和定量.通过一个数值算例和试验验证了所提方法的有效性,同时从噪声水平和损伤大小两个方面对该方法进行了探讨.研究表明,所提的方法能够较好地应用于线性时变结构损伤发生时间、位置与损伤程度的识别,根据不同的需求,不仅能够实现快速的损伤初步定位,而且可以进一步对损伤进行精确定位和定量,具有良好的容噪性、鲁棒性和工程实用性.