ICA的改進(jìn)及其在結(jié)構(gòu)識別中的應(yīng)用.pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展和科技水平的提高，我國在基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域進(jìn)行了大規(guī)模建設(shè)。這些土木工程結(jié)構(gòu)在服役期間會受到疲勞腐蝕、自然災(zāi)害等因素影響，出現(xiàn)一定程度的損傷，威脅整體的安全性。因此，結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)被安裝到大型的結(jié)構(gòu)中，但是，如何快速、準(zhǔn)確地分析出結(jié)構(gòu)的模態(tài)參數(shù)和識別出結(jié)構(gòu)損傷仍然是健康監(jiān)測系統(tǒng)的難點(diǎn)問題。本文對無監(jiān)督參數(shù)識別算法（獨(dú)立成分分析算法）進(jìn)行研究，針對算法的局限性進(jìn)行改進(jìn)，提高算法的參數(shù)識別能力，并將算法引入結(jié)構(gòu)的損傷識別中。完

2、成的主要研究及成果如下:
　　(1)對結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)識別方法進(jìn)行綜述，系統(tǒng)地描述了基于輸出的參數(shù)識別技術(shù)和損傷識別技術(shù)的重要性和研究現(xiàn)狀，并對無監(jiān)督盲分離方法的發(fā)展歷程進(jìn)行簡述。
　　(2)對獨(dú)立成分分析算法的基本理論知識、經(jīng)典模型、獨(dú)立性判定依據(jù)、預(yù)處理過程，以及算法的分析流程進(jìn)行介紹。獨(dú)立成分分析是從多維的數(shù)據(jù)中尋找具有相互獨(dú)立以及非高斯性成分的一種盲分離的核心算法，可以直接處理混合響應(yīng)信號，更加方便解決實(shí)際問題。重點(diǎn)介紹

3、了固定點(diǎn)算法(FastICA)的理論、識別流程和優(yōu)點(diǎn)。
　　(3)提出改進(jìn)的IDT-FastICA算法。研究了獨(dú)立成分分析算法和結(jié)構(gòu)參數(shù)識別之間的聯(lián)系，并探討了獨(dú)立成分分析在模態(tài)參數(shù)識別領(lǐng)域的局限性，分析局限性產(chǎn)生的原因。針對局限性，本文提出基于逆衰減窗的改進(jìn)FastICA算法，提高了獨(dú)立成分分析的參數(shù)識別能力。通過彈簧-質(zhì)量塊模型、簡支梁模型的數(shù)值模擬，以及三層框架試驗(yàn)驗(yàn)證了改進(jìn)算法的有效性和可行性。
　　(4)提出獨(dú)立分