A new physical parameter identification method for shear frame structures under limited inputs and outputs
A new physical parameter identification method for shear frame structures under limited inputs and outputs
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有限输入输出下剪力框架结构物理参数识别新方法
DOI：
10.1177/1369433220963733
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发表时间：
2020-10
影响因子：
2.6
通讯作者：
Jing Zhang
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Liu Jingliang;Yu Anhua;Chang Chia-Ming;Ren Weixin;Jing Zhang
将扩展卡尔曼粒子滤波（EKPF）与最小二乘（LS）算法相结合，提出了一种输入输出受限的剪切型框架结构物理参数识别新方法EKPF-LS。EKPF-LS的基本原理是通过EKF-LS建立粒子滤波器的建议分布函数。该方法通过引入扩展卡尔曼滤波器（EKPF），摆脱了高斯白色噪声模型的限制，减小了扩展卡尔曼滤波器（EKF）带来的线性化误差。同时，LS被用来解决不可测的激励估计的问题。通过一个四层剪切型框架在地震激励下的数值算例和一个四层剪切型框架在高斯白色噪声和正弦扫频信号激励下的试验，验证了EKPF-LS方法的有效性和准确性。然后分别在数值算例和实验测试中将高斯有色噪声加入到求解的和测量的响应信号中。结果表明，当结构系统为非线性结构系统或有色噪声模型时，该方法能有效地识别剪切型框架结构的刚度，且优于已有的EKF-LS方法上级。
A new physical parameter identification method with a name of EKPF-LS is proposed for shear frame structures under limited inputs and outputs by a combination of extended Kalman particle filter (EKPF) and least square (LS) algorithm. The basic principle of EKPF-LS is to establish the proposed distribution function of the particle filter through EKF-LS. In this method, EKPF is introduced to get rid of the restriction of Gaussian white noise model and reduce the linearization error caused by EKF. Meanwhile, LS is utilized to address the problem of unmeasured excitation estimations. The effectiveness and accuracy of the proposed EKPF-LS method is verified by a numerical example of a four-story hysteretic shear frame under an earthquake excitation and an experimental test of a four-story shear type frame using Gaussian white noise and sine sweep signal as excitations, respectively. Gaussian colored noises are then added to the solved and measured response signals in the numerical example and experimental test, respectively. The results demonstrate that the proposed method can identify the stiffness of shear frame structures effectively and is superior to the existed EKF-LS approach when the structural system is nonlinear structural system or Colored noise model.
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影响因子：
8.4
作者：
Ying Lei;D;an Xia;Kalil Erazo;Satish Nagarajaiah
通讯作者：
Satish Nagarajaiah
DOI：
10.1061/(asce)0733-9399(1997)123:5(504
发表时间：
1997-05
期刊：
Journal of Engineering Mechanics-asce
影响因子：
--
作者：
Duan Wang;A. Haldar
通讯作者：
Duan Wang;A. Haldar
DOI：
10.1002/9780470575758
发表时间：
2010-03
期刊：
--
影响因子：
--
作者：
通讯作者：
--
DOI：
--
发表时间：
1967
期刊：
--
影响因子：
--
作者：
R. Bouc
通讯作者：
R. Bouc
DOI：
10.1061/(asce)0733-9399(2005)131:3(290
发表时间：
2005-03
期刊：
Journal of Engineering Mechanics-asce
影响因子：
--
作者：
Jann N. Yang;Silian Lin
通讯作者：
Jann N. Yang;Silian Lin