PARAMETRIC IDENTIFICATION OF MECHANICAL SYSTEMS USING SUBSPACE ALGORITHMS
CONSELHO NACIONAL DE DESENVOLVIMENTO CIENTÍFICO E TECNOLÓGICO === Identificação paramétrica de sistemas mecânicos é uma das principais aplicações das técnicas de identificação de sistemas na Engenharia Mecânica, especificamente para a identificação de parâmetros modais de estruturas flexíveis....
| Main Author: | |
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| Other Authors: | |
| Language: | Portuguese |
| Published: |
PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO RIO DE JANEIRO
2003
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| Online Access: | http://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/Busca_etds.php?strSecao=resultado&nrSeq=4327@1 http://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/Busca_etds.php?strSecao=resultado&nrSeq=4327@2 |
| Summary: | CONSELHO NACIONAL DE DESENVOLVIMENTO CIENTÍFICO E TECNOLÓGICO === Identificação paramétrica de sistemas mecânicos é uma das
principais aplicações das técnicas de identificação de
sistemas na Engenharia Mecânica, especificamente para a
identificação de parâmetros modais de estruturas
flexíveis.
Um dos principais problemas na identificação é a presença
de ruido nas medições. Este trabalho apresenta uma
análise
na presença de ruído de alguns dos métodos no domínio do
tempo aplicáveis na identificação de parâmetros modais de
sistemas mecânicos lineares invariantes no tempo com
múltiplas entradas e múltiplas saídas (MIMO), usando como
base o modelo em espaço de estados tipicamente usado em
Dinâmica e Vibrações. Os algoritmos de subespaço
envolvidos
neste estudo destacam-se pela utilização da decomposição
em
valores singulares (SVD) dos dados, obtendo subespaços
ortogonais dos modos associados ao sistema e dos modos
associados ao ruído. Outros complicadores no processo de
identificação que serão explorados neste trabalho são:
flexibilidde e baixo amortecimento. Comparam-se as
técnicas
usando o modelo no espaço de estado da estrutura Mini-
mast
desenvolvida pela NASA Langley Research Center e
simulações
são feitas variando o nível de ruído nos dados, o
amortecimento e a flexibilidade da estrutura. O problema
de
identificação de parâmetros estruturais (matrizes de
massa,
rigidez e amortecimento) também é estudado, as
características e limitações dos algoritmos utilizados
são
analisados. Como exemplo de aplicação prática, um
experimento foi realizado para identificar os parâmetros
modais e estruturais de um rotor flexível e os resultados
são discutidos. === Parametric identification of mechanical systems is one of
the main applications of the system identification
techniques in Mechanical Engineering, specifically for the
identification of modal parameters of flexible structures.
One of the main problems in the identification is the
presence of noise in the measurements. This work presents
an analysis in the presence of noise of some of the time
domain methods applicable in modal parameters
identification of linear time-invariant mechanical systems
with multiple inputs and multiple outputs (MIMO), using as
base the state-space model typically used in Dynamics and
Vibrations. The subspace algorithms involved in this
study are distinguished for the use of the singular values
decomposition (SVD) of the data, obtaining ortogonal
subspaces of the modes associates to the system and of the
modes associates to the noise. Other complicators in the
identification process that will be explored in this work
are: flexibility and low damping. The techniques are
compared using the state-space model of the Mini-mast
structure developed for NASA Langley Research Center and
simulations are made varying the level of noise in the
data, the damping and the flexibility of the structure. The
problem of identification of structural parameters (mass,
stiffness and damping matrices) also is studied, the
characteristics and limitations of the used algorithm is
analyzed. As example of practical application, an
experiment was made to identify the modal parameters of a
flexible rotor and the results are discussed. |
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