مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

شناسایی غیرپارامتریک مدل تیر یکسر گیردار دارای غیرخطی موضعی در حضور نویز مصنوعی

نویسندگان
1 دانشگاه تبریز
2 دانشجوی دکترا / دانشگاه تبریز
چکیده
در این مقاله اثر نویز مصنوعی بر عملکرد روش شناسایی سیستم غیرخطی در بازسازی پاسخ مدل تیر یکسر گیردار دارای غیرخطی موضعی مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور معادله شکل ضعیف حاکم بر ارتعاش عرضی تیر خطی دارای اتصال فنر به شدت غیرخطی در انتها با استفاده از روش ریلی-ریتز گسسته‌سازی شده است. سپس معادلات بدست آمده با استفاده از روش عددی رانگ-کوتا حل و پاسخ شبیه‌سازی شده تیر به نیروی ضربه استخراج شده است. با آلوده ساختن پاسخ شبیه‌سازی شده به نویز مصنوعی اندازه‌گیری، روش شناسایی غیرخطی غیرپارامتریک برای بازسازی پاسخ بکار رفته است. بر این اساس با استفاده از روش تجزیه مود تجربی پیشرفته، توابع مود ذاتی پاسخ استخراج شده و مدل تعاملی غیرخطی شامل نوسانگرهای مودال اصلی تشکیل شده است. نتایج اولیه نشان می‌دهد که حضور نویز در پاسخ، فرآیند غربال را به شدت تحت تأثیر قرار می‌دهد و باعث بدست آمدن توابع مود ذاتی جعلی می‌گردد. به منظور از بین بردن اثر نویز بر این فرآیند، از سیگنال نویز به عنوان سیگنال‌ پوششی در روش تجزیه مود تجربی پیشرفته استفاده شده و توابع مود ذاتی متناظر با نویز استخراج شده است. بر اساس این رویکرد دینامیک نویز در پاسخ شناسایی شده و سیگنال کاهش نویز یافته توسط نوسانگرهای مودال اصلی با دقت مناسب بازسازی می‌گردد.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Nonparametric system identification of a cantilever beam model with local nonlinearity in the presence of artificial noise

نویسندگان English

Seyed Morteza Homayoun Sadeghi 1
Saeed Lotfan 2
چکیده English

In this paper the effect of artificial noise on the performance of nonlinear system identification method in reconstructing the response of a cantilever beam model having a local nonlinearity is investigated. For this purpose, the weak form equation governing the transverse vibration of a linear beam having a strongly nonlinear spring at the end is discretized by using Rayleigh-Ritz approach. Then, the derived equations are solved via Rung-Kutta method and the simulated response of the beam to impulse force is obtained. By contaminating the simulated response to artificial measurement noise, nonparametric nonlinear system identification is applied to reconstruct the response. Accordingly, intrinsic mode functions of the response are obtained by using advanced empirical mode decomposition, and nonlinear interaction model including intrinsic modal oscillators is constructed. Primary results show that the presence of noise in the response highly affects the sifting process which results in extraction of spurious intrinsic mode functions. In order to eradicate the effect of noise on this process, noise signals are used as masking signals in the advanced empirical mode decomposition method and intrinsic mode functions corresponding to the noise are extracted. Based on this approach, the dynamic of the noise in the response is identified and noise reduced signals are reconstructed by the intrinsic modal oscillators with appropriate accuracy.

کلیدواژه‌ها English

Nonlinear system identification
Local nonlinearity
Advanced empirical mode decomposition
Nonlinear interaction model