基于陀螺仪转角传感器的动态信号测量及物理参数时域识别

发布时间：2023-04-08 03:27

　　针对结构识别算法应用于实际工程时,结构的转角信息难于准确测量及转角自由度通常容易被忽略的问题,本文研究了使用陀螺仪转角传感器测量动态信号的方法及响应信息不完备条件下的结构物理参数识别.首先,针对结构转动响应信息测量困难这一问题,提出采用商业级的微机电系统(MEMS)陀螺仪传感器测量角度和角速度响应,并基于最小二乘递推算法对结构物理参数识别方法进行了理论公式推导.然后以一座4层框架结构为算例进行分析,设置由广义逆方法重构转角和采用转角真实值两种工况,并对结构物理参数进行识别,从而验证了理论推导的正确性.同时,对两种工况下所识别的物理参数进行比较,结果表明重构转动响应时物理参数识别的效果不够理想,故考虑测量转动响应.先对MEMS陀螺仪传感器在受到冲击振动下的动态精度进行了试验验证,在结构的初位移小于10 mm时,动态角度测量的精度为0.1°.在此基础上,通过一个3层2跨的钢框架模型的动力试验实测数据和分析结果,验证了使用MEMS陀螺仪传感器直接测量转动响应相比于重构转动响应对弯剪型结构进行刚度参数时域识别的效果更好.

【文章页数】：13 页

【文章目录】：
1 MEMS陀螺仪传感器简介
2 基于转角拟合的角度测量精度校验
3 基于最小二乘递推算法的结构物理参数时域识别
    3.1 无转角测量值的求解———结构的转角信息重构
    3.2 有转角测量值的求解
4 算例分析
5 试验研究
    5.1 MEMS陀螺仪传感器的角度测量精度验证
    5.2 MEMS陀螺仪传感器的时域识别
        5.2.1 试验模型
        5.2.2 测试方法及结果
        5.2.3 结构参数时域识别
6 结论



本文编号：3785909