基于遗传算法的高速铁路桥梁损伤识别

1

作者 杨宏印 张威 +2 位作者 曹鸿猷 吴楠昊 刘章军 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第7期925-930,985,共7页

针对高速铁路桥梁结构服役局部损伤问题,文章提出一种改进损伤识别因子并结合遗传算法的损伤识别方法。推导了任意单元长度组合的车辆-轨道-桥梁耦合单元及其动力方程,遗传算法采用锦标赛策略及最优保存策略2种选择算子,引入灾变及邻域... 针对高速铁路桥梁结构服役局部损伤问题,文章提出一种改进损伤识别因子并结合遗传算法的损伤识别方法。推导了任意单元长度组合的车辆-轨道-桥梁耦合单元及其动力方程,遗传算法采用锦标赛策略及最优保存策略2种选择算子,引入灾变及邻域搜索机制。通过对不同损伤工况进行多次独立重复计算,对算法的稳定性与准确性进行统计分析。结果表明:在信噪比(signal-to-noise ratio,SNR)大于25 dB时,识别效果好,极少数误判的结果大概率存在于真实损伤位置的附近或对称处;与单个单元损伤情况相比,多个单元损伤工况平均第一次出现最优解的迭代次数略高,但整体都偏低;SNR与识别率(identification rate,IR)呈“扁S”型Logistic曲线关系。 展开更多

关键词 车辆-轨道-桥梁耦合系统 动力响应 损伤识别 遗传算法 高斯白噪声

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全方向WPT系统磁耦合参数识别方法研究

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作者 刘羽 余豪华 +1 位作者 苏国栋 张景海 《电源学报》 CSCD 北大核心 2024年第S01期217-225,260,共10页

全方位三激励WPT系统中接收端和发射端之间的磁耦合参数是影响系统传输效率的重要因素,对耦合参数进行有效地辨识是使全方位WPT系统达到最大效率的关键。在采用高频逆变器作为发射线圈激励源的情况下给出逆变输出电压各次谐波的数学描述... 全方位三激励WPT系统中接收端和发射端之间的磁耦合参数是影响系统传输效率的重要因素,对耦合参数进行有效地辨识是使全方位WPT系统达到最大效率的关键。在采用高频逆变器作为发射线圈激励源的情况下给出逆变输出电压各次谐波的数学描述,在移相角为π/3的条件下忽略谐波,将输出的方波电压用波形具有标准正弦形状的基波来近似替换。在此基础上推导出系统发射端电流有效值的数学模型,引入改进的遗传算法,将参数辨识问题转换为全局寻优问题,给出基于该模型的磁耦合参数辨识方法,并通过仿真及实验验证了所提方法的可行性及有效性。 展开更多

关键词 改进遗传算法 全方位无线传能 磁耦合参数 辨识方法

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多变量耦合系统在线辨识算法及其在FCS上的实现

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作者 王峰 丁纪凯 《机电一体化》 2004年第6期16-19,共4页

针对生产过程中的多输入多输出耦合系统提出一种基于遗传算法的系统辨识算法,并结合实例给出MATLAB仿真研究结果。讨论了辨识技术在PROFIBUS-DP总线系统中的实现方法,并重点介绍了软件接口标准OPC。

关键词 fcs 软件接口 opc 算法 多变量 在线辨识 实现方法 耦合系统 多输入多输出 MATLAB仿真

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基于遗传算法的两阶段铁路桥梁结构损伤识别 被引量：4

4

作者 程东风 王万庆 +2 位作者 张秀成 王昌军 杨宏印 《科学技术与工程》 北大核心 2023年第16期7096-7103,共8页

采用智能优化算法对结构进行损伤识别时,通常假定实际损伤位置和有限元模型单元划分形式一致。为研究当两者之间存在差异时,对其识别效果的影响,提出了一种新的损伤识别方法。对传统遗传算法中的选择、交叉及变异3种算子进行了改进,并... 采用智能优化算法对结构进行损伤识别时,通常假定实际损伤位置和有限元模型单元划分形式一致。为研究当两者之间存在差异时,对其识别效果的影响,提出了一种新的损伤识别方法。对传统遗传算法中的选择、交叉及变异3种算子进行了改进,并引入灾变和邻域搜索机制。通过一个工程算例对不同损伤工况进行多次独立重复计算,对算法的稳定性和收敛速度进行了分析。此外,还讨论了噪声、测点数目和列车速度对识别结果的影响。结果表明:即使损伤位置与有限元模型的单元划分形式不同,所提方法也能准确定位损伤位置,但会在一定程度上影响定量结果;所提方法收敛速度快,计算效率高于传统的一次识别方法。 展开更多

关键词 桥梁结构 损伤识别 遗传算法 车-桥耦合振动 动力响应

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基于遗传算法的SS型磁耦合WPT系统负载与互感识别方法 被引量：23

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作者 苏玉刚 陈龙 +2 位作者 吴学颖 卿晓东 唐春森 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第18期4199-4206,共8页

负载与互感参数的识别问题是提升磁耦合无线电能传输(WPT)系统性能的关键问题,基于遗传算法提出一种SS型磁耦合WPT系统的负载与互感识别方法,在考虑系统高次谐波影响的条件下建立系统稳态电路模型,进而得到系统电路参数及状态变量之间... 负载与互感参数的识别问题是提升磁耦合无线电能传输(WPT)系统性能的关键问题,基于遗传算法提出一种SS型磁耦合WPT系统的负载与互感识别方法,在考虑系统高次谐波影响的条件下建立系统稳态电路模型,进而得到系统电路参数及状态变量之间关系的数学描述,在此基础上引入遗传算法,将系统的参数识别问题转化为寻优问题,从而给出系统负载以及互感参数的识别方法。该识别方法无需增加额外电路以及相关控制,因此降低了电路复杂度并且减小了系统体积。仿真及实验结果均验证了该方法的可行性及有效性。 展开更多

关键词 无线电能传输 磁耦合 遗传算法 互感识别 负载识别

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立铣加工系统建模及参数辨识方法 被引量：3

6

作者 刘宇 李天翔 +2 位作者 张义民 戴丽 吕春梅 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2014年第5期868-872,976,共5页

针对立铣加工系统动力学建模问题,笔者提出了一种立铣刀与刀柄结合部的模型。建立了坐标系,定义了子结构及结合部的导纳函数。采用包含了线性刚度和扭转刚度及相应阻尼项的刚度矩阵表征结合部。采用导纳综合法分析了其耦合导纳函数。研... 针对立铣加工系统动力学建模问题,笔者提出了一种立铣刀与刀柄结合部的模型。建立了坐标系,定义了子结构及结合部的导纳函数。采用包含了线性刚度和扭转刚度及相应阻尼项的刚度矩阵表征结合部。采用导纳综合法分析了其耦合导纳函数。研究了基于遗传算法辨识模型刚度和阻尼参数的方法,算例及试验研究结果表明遗传算法辨识模型参数准确,与试验测试一致性较好。 展开更多

关键词 遗传算法 立铣 建模 参数识别 导纳综合

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结构损伤识别的耦合神经网络方法 被引量：1

7

作者 焦莉 李宏男 《沈阳建筑大学学报（自然科学版）》 CAS 2006年第1期73-76,共4页

目的基于误差传播算法的BPNN和基于自适应共振理论的ART神经网络,提出一种耦合神经网络的三级识别模型,以实现对结构损伤的自主识别.方法采用分步识别的思想,利用ART神经网络首先识别出有损伤的层,然后用遗传算法搜索最佳的BP神经网络... 目的基于误差传播算法的BPNN和基于自适应共振理论的ART神经网络,提出一种耦合神经网络的三级识别模型,以实现对结构损伤的自主识别.方法采用分步识别的思想,利用ART神经网络首先识别出有损伤的层,然后用遗传算法搜索最佳的BP神经网络结构来分别识别结构损伤的具体位置和损伤程度.结果通过对结构健康监测基准问题的计算表明,提出的耦合神经网络的识别模型能够自主识别结构损伤的发生,正确识别结构损伤的具体位置和损伤程度.结论基于误差传播算法的BPNN和基于自适应共振理论的ART神经网络组成的耦合神经网络识别模型具有自主识别结构损伤发生的能力,且识别速度快,能够正确识别结构损伤发生的具体位置和损伤程度,适宜于在线监测. 展开更多

关键词 神经网络 遗传算法 耦合神经网络 损伤识别 基准结构

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基于电阻耦合法的发电机励磁系统参数辨识 被引量：1

8

作者 周敏慧 文劲宇 +4 位作者 王少荣 程时杰 吴丹岳 宋福海 王大光 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2006年第5期14-17,共4页

提出了一种基于电阻的信号耦合法,可将伪随机信号或阶跃信号耦合到自动电压调节器 (AVR)的机端电压反馈信号中,用于解决目前某些发电机励磁控制系统因、没有预留测试信号输入端子而难以进行励磁系统参数辨识试验的问题。该方法已用于某... 提出了一种基于电阻的信号耦合法,可将伪随机信号或阶跃信号耦合到自动电压调节器 (AVR)的机端电压反馈信号中,用于解决目前某些发电机励磁控制系统因、没有预留测试信号输入端子而难以进行励磁系统参数辨识试验的问题。该方法已用于某实际385 MW同步发电机励磁系统现场测试,并用遗传算法进行了参数辨识。校验结果证明了该方法的有效性。 展开更多

关键词 励磁系统 参数辨识 电阻耦合法 遗传算法

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基于Matlab的气动加热模拟试验系统 被引量：1

9

作者 刘俊飞 林辉 雷攀 《机电一体化》 2012年第2期25-27,40,共4页

针对高速飞行器的热障问题,提出了一种基于Mat1ab的气动加热模拟试验系统方案。系统采用PLC作为控制器,运用Matlab辨识控制系统模型,遗传算法给出PID参数,上位机用WinCC实现实时监测与数据报表生成,WinCC和Matlab之间则通过OPC进行通信... 针对高速飞行器的热障问题,提出了一种基于Mat1ab的气动加热模拟试验系统方案。系统采用PLC作为控制器,运用Matlab辨识控制系统模型,遗传算法给出PID参数,上位机用WinCC实现实时监测与数据报表生成,WinCC和Matlab之间则通过OPC进行通信。实验结果表明,系统能很好地模拟气动加热环境。 展开更多

关键词 Matlab辨识 opc 遗传算法

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基于耦合模拟的污水管网入流入渗定量识别 被引量：2

10

作者 胡鸿昊 李秀娟 +2 位作者 于俊锋 张清周 柳景青 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第11期2313-2320,共8页

为了准确有效地识别降雨引起的污水管网入流和入渗,提出了一个基于土壤蓄水量、产流过程和单位过程线耦合率定的识别模型,并且考虑到不同降雨强度工况对模型参数率定的影响.模型被应用于H市乡镇地区污水管网2个断面上游的入流入渗过程... 为了准确有效地识别降雨引起的污水管网入流和入渗,提出了一个基于土壤蓄水量、产流过程和单位过程线耦合率定的识别模型,并且考虑到不同降雨强度工况对模型参数率定的影响.模型被应用于H市乡镇地区污水管网2个断面上游的入流入渗过程的负荷分析,采用指数移动平均法(EMA)对15场降雨事件的校准结果进行处理,得到大、中、小3类降雨的最优参数集,用另外6场降雨来验证模型的有效性,纳什效率系数为0.65~0.86.结果表明:研究区域内入流入渗占区域总降雨量的5%~22%,其中入流量占比为3%~9%,入渗量占比为1%~13%,随着降雨量的增大,入渗占比逐渐增加.不同于成本较高的管道勘探,所提出的识别模型充分利用降雨数据和管网水力监测数据,可用于污水管网入流入渗的定量识别. 展开更多

关键词 污水管网 入流入渗 定量识别 耦合模型 遗传算法

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基于车桥耦合振动的桥梁结构损伤识别 被引量：1

11

作者 张予东 马春艳 陈鹏一 《公路工程》 2021年第2期60-64,70,共6页

为探讨桥梁结构的快速损伤识别方法,建立了车桥耦合振动模型,其中车辆为质量-阻尼-弹簧系统,桥梁结构基于有限元理论建模。分析了无损伤情况与损伤情况下车桥耦合动力响应的区别,随后通过预设的损伤情况下的车体重心处的过桥动力响应与... 为探讨桥梁结构的快速损伤识别方法,建立了车桥耦合振动模型,其中车辆为质量-阻尼-弹簧系统,桥梁结构基于有限元理论建模。分析了无损伤情况与损伤情况下车桥耦合动力响应的区别,随后通过预设的损伤情况下的车体重心处的过桥动力响应与数值计算结果的差值设定了目标函数,将问题转换为一个优化问题,采用遗传算法搜索出桥梁结构的损伤位置及损伤程度的近似最优解。算例结果表明,遗传算法能够准确预测出桥梁结构的损伤预设情况。 展开更多

关键词 车桥耦合 损伤识别 遗传算法 动力响应 目标函数

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一种静态转子系统连接参数辨识方法

12

作者 杨默晗 陈果 于平超 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2021年第8期10-18,27,共10页

针对转子系统连接参数辨识问题,研究一种转子系统连接参数的辨识方法。以某型含膜盘联轴器的转子试验器为研究对象,建立转子系统有限元模型,将支承刚度、支承位置和膜盘联轴器连接刚度作为辨识参数,并进行参数灵敏度分析。基于大量仿真... 针对转子系统连接参数辨识问题,研究一种转子系统连接参数的辨识方法。以某型含膜盘联轴器的转子试验器为研究对象,建立转子系统有限元模型,将支承刚度、支承位置和膜盘联轴器连接刚度作为辨识参数,并进行参数灵敏度分析。基于大量仿真样本,采用支持向量回归(SVR)算法建立连接参数和固有频率之间的计算代理模型。在模态试验基础上,采用第二代非支配排序遗传算法(NSGA-II),基于多阶固有频率建立多目标函数,利用多目标优化法,寻找转子连接参数在修正区间中的Pareto最优解,最终识别出转子系统的多个连接参数。与试验结果相比,修正后的动力学模型固有频率仿真结果:第1阶的精度达到97.62%;第2阶的精度达到99.70%。 展开更多

关键词 转子系统 膜盘联轴器 有限元计算代理 模型修正 参数辨识 多目标遗传算法

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基于遗传算法的磁耦合无线电能传输系统耦合机构参数识别方法 被引量：1

13

作者 吕卓 刘华东 +2 位作者 乐文韬 周振邦 罗剑波 《控制与信息技术》 2021年第3期53-59,共7页

磁耦合无线电能传输(MC-WPT)系统作为一个强电磁耦合系统,其耦合机构的电感参数对系统性能有着显著影响。为保证磁耦合无线电能传输系统工作时处于谐振状态,文章提出一种基于遗传算法的LCC-S型MC-WPT系统的参数识别方法。该方法无需对... 磁耦合无线电能传输(MC-WPT)系统作为一个强电磁耦合系统,其耦合机构的电感参数对系统性能有着显著影响。为保证磁耦合无线电能传输系统工作时处于谐振状态,文章提出一种基于遗传算法的LCC-S型MC-WPT系统的参数识别方法。该方法无需对一、二次侧线圈电压或电流进行高频采样,即可在线识别一、二次侧自感及互感参数,且采用该识别方法的系统具有硬件电路简单、成本低且易于实现等优点。仿真和试验结果验证了该耦合机构参数识别方法的可行性及有效性。 展开更多

关键词 磁耦合无线电能传输 耦合机构 参数识别 遗传算法

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基于遗传算法的岩体参数辨识研究

14

作者 邓祥辉 《数学的实践与认识》 CSCD 北大核心 2010年第6期71-76,共6页

目前,对于岩体流固耦合分析研究已经很多,而耦合分析常常受困于计算参数的取值,因此对两场耦合模型中的计算参数反演分析是非常必要的.根据实测的水头、位移资料,利用遗传算法,建立了等效连续岩体渗流场与应力场耦合计算参数辨识模型.... 目前,对于岩体流固耦合分析研究已经很多,而耦合分析常常受困于计算参数的取值,因此对两场耦合模型中的计算参数反演分析是非常必要的.根据实测的水头、位移资料,利用遗传算法,建立了等效连续岩体渗流场与应力场耦合计算参数辨识模型.并对某算例在库水位下降情况下,以渗流场与应力场耦合正分析计算结果作为"实测值",进行两场耦合参数辨识分析.从参数辨识的结果来看,验证了所提出的思路、方法以及程序的正确性和可行性.两场耦合计算参数进行反演分.析,对于两场耦合模型的建立和计算结果的可靠性是非常有意义的. 展开更多

关键词 等效连续岩体 渗流与应力耦合分析 遗传算法 参数辨识

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