小波多分辨率分析时变系统参数识别算法的鲁棒性研究

针对多自由度时变系统参数识别问题,基于Daubechies小波多分辨率展开的时变参数辨识方法分析影响参数识别鲁棒性的各个因素。通过数值分析针对突变、线性慢变以及谐波快变的时变参数进行识别,研究结果表明:当基函数dbN一定时,在预先确立的分解尺度范围内,识别精度随分解尺度的增加而增加;待识别参数的频率特性对分解尺度的选择有很大影响,快时变参数比慢时变参数对分解尺度更为敏感;基函数dbN并不是影响识别精度的主要因素;在分解尺度相同的情况下,可以通过提高采样频率增加快时变参数识别精度。     

地震作用下结构时变物理参数识别

利用小波分析函数多尺度逼近方法,将剪切型结构在地震作用下时变的阻尼和刚度用尺度函数的线性组合表示,将时变参数的辨识问题转化为由已知的正交尺度函数和系统的输入输出来估计线性组合中的时不变系数问题,用最小二乘法对剪切型框架结构在地震作用下时变的刚度和阻尼进行了有效的辨识。此方法无需事先假定系统参数的时变规律,在有噪声情况下可以用Tikhonov正则化方法减小识别方程的不适定性对识别结果的影响。数值算例表明了该方法的有效性。     

基于LMD的非线性结构系统识别

提出了一个基于局部均值分解(local mean decomposition,LMD)识别的非线性多自由度结构系统的新方法。首先运用LMD将非线性结构的自由响应信号自适应地分解为有限个乘积函数之和,然后由每个乘积函数分量的包络函数和纯调频函数求取相应的瞬时幅值和瞬时频率,根据自由响应信号瞬时特征间的关系,进而得到非线性结构的骨架曲线。算例仿真结果验证了该方法的有效性和可行性。     

线性SDOF体系共振动力响应的Hilbert谱分析

利用HHT方法分析了线性SDOF体系在共振状态下的强迫动力响应,系统地研究了线性SDOF体系在简谐波、线性调频波与正弦调频波输入下处于共振状态时结构动力响应的H ilbert谱与本征模态函数的特征,并且将H ilbert谱、Morlet小波谱及Fourier幅值谱所蕴含的物理意义及分辨率特性进行了比较。研究结果表明,与Fourier幅值谱相比,H ilbert谱在刻画非平稳时程的某些时变特征方面更加直观,其物理意义更加明确,而与Morlet小波谱相比H ilbert谱则具有较高的分辨率。     

高斯线调频小波变换及其在地震震相识别中的应用

基于地震渐变信号在起始点附近信号高频分量比较丰富，但信号幅度较小的特点，本文选取高斯线调频小波作为基函数，研究了不同小波参数和信号参数对其变换结果的影响规律，找出了直接利用变换峰值进行震相识别的误差来源，提出了一种从背景噪声中实现渐变地震震相识别的有效方法——定尺度小波变换比方法，给出了模拟数字信号和实际地震震相识别的实例．      

基于Hilbert-Huang变换和随机减量技术的模态参数识别

傅里叶分析的信号处理方法对非线性、非平稳信号的处理能力差,传统的模态参数识别方法也存在阻尼比识别精度不高的问题。基于Hilbert-Huang变换和随机减量技术提出了一种新的、实用的模态参数识别方法,首先对结构振动信号进行滤波处理和经验模态分解,得到若干阶本征模态响应,然后利用随机减量技术提取自由衰减响应,进而由Hilbert-Huang变换得到信号的瞬时特性,最后结合模态识别的基本理论识别结构的模态频率和模态阻尼比。为了验证这一方法的有效性,对12层钢筋混凝土框架模型振动台试验一测点的加速度记录进行了处理,识别了模态参数,识别结果与其它识别方法及有限元分析结果的对比表明该方法识别模态频率是可靠的,而模态阻尼比识别的精准性仍然难以确认。     

基于HHT的非线性结构系统识别研究

本文研究基于HHT的多自由度非线性结构系统识别方法。首先通过EMD分解得到结构的非线性模态(NNM),然后对非线性模态进行H ilbert分析,识别出结构的瞬时特征参数(瞬时振幅、瞬时固有频率等),进而由各参数间关系识别出非线性结构的类型。最后通过一个具有非线性刚度的两自由度剪切型建筑结构的数值模拟验证了该方法的有效性。     

基于卡尔曼滤波和递推最小二乘在部分观测信息下的参数识别法

有限观测信息下的参数识别是结构健康监测领域内的一个热点问题,传统的卡尔曼滤波(Kalman Filter,KF)不能识别结构参数,递推最小二乘法(Recursive Least Square Estimation,RLSE)可用于参数识别,但需已知结构全部响应,为此提出一种基于KF和RLSE的参数联合识别法,该方法首先利用部分自由度上的加速度响应观测值,通过KF估计下一步的系统响应信息,包括速度和位移响应;然后,基于该响应估计信息和当前步的结构参数估计值,根据运动平衡方程,获得下一步的加速度响应估计值;最后,利用已观测的有限加速度响应,获得改进的加速度响应向量,进而基于RLSE获得下一步的结构参数识别值。简支梁数值算例结果表明,该方法能准确识别结构参数,同时能实现系统响应的有效估计。     

基于经验模式分解的随机子空间识别方法

提出了基于经验模式分解（EMD）的环境激励结构模态参数随机子空间识别（SSI）方法。该方法用设置间断频率的EMD将结构环境振动响应原始信号分解成若干个基本模式分量（IMF）,使每一个基本模式分量仅为结构的某一阶固有模态,进而用随机子空间方法进行模态参数识别。实桥环境振动实验分析结果表明,该方法能有效地避免结构各阶模态之间的相互影响,能够更清晰方便地得到结构的模态参数。     

移动质量-简支梁系统的参数辨识

给出了移动质量-简支梁系统的动力学方程，并用基于Hamilton原理的结构动响应算法对方程进行数值求解。然后介绍了一种新的从自由响应数据识别时变参数结构系统的伪模态参数的方法，并将该方法引入用于研究移动质量-简支梁系统的参数辩识问题。     

Research on geo-electrical resistivity observation system specially used for earthquake monitoring in China

This paper deals with the design and development of the observational system of geo-electrical resistivity on the basis of the demands for exploring the temporal variations of electrical properties of Earth media in the fixed points of the networks, which would be associated with the earthquake preparation. The observation system is characterized by the high accuracy in measurement, long term stability in operation and high level of rejection to the environmental interference. It consists of three main parts, configuration system measurement system, the calibration and inspection system.     

嵌入式地震观测系统单元的设计

简要介绍嵌入式系统的概念及其操作系统uCLinux在地震观测系统中的实现。嵌入式系统单元引入地震观测系统,能使现有的地震设备变得更加专业化、小型化,提高可靠性和易用性,特别方便野外维护、选台、流动地震台的建设。     

Sq电流系午前午后不对称性现象的来源

太阳静日变化Sq是地球变化磁场的基本组成部分,Sq的特征反映电离层的电性质和高层大气的潮汐特性.研究Sq的变化特性,能够加深对电离层\|热层耦合的认识.准确分离出Sq,为计算地磁指数（如Dst、Kp和AE等）以及空间天气的准确预报提供必要信息.本文利用地磁观测数据,重点分析了北半球Sq形态及其午前午后不对称现象、Sq日变幅的变化特征、不同纬度地区日变幅与太阳天顶角的相关性的差异.研究表明低纬电流系和高纬电流系是引起Sq形态变化的重要来源,也是各种不对称性的主要起因.     

SeisMIS系统在烈度速报系统中的应用

针对地震监测信息系统应当在大地震发生后快速发布地震烈度分布信息的需求,本文立足现代信息技术,结合国际烈度速报信息发布系统建设经验,设计并实现辽宁省地震烈度速报信息系统,实现了地震烈度数据信息的综合管理和发布。     

浅议地震预警系统建设在政府管理工作中的作用

通过预警在地震事件中的地位和我国地震预警的发展现状,探索在我国如何建立地震预警系统和预警应急管理体系,并提出我国构建地震预警的发展策略。     

无缆存储式数字地震仪的现状及展望

本文首先按照数字地震仪的数据传输方式对地震仪进行了分类（有线遥测地震仪、无线遥测地震仪、无缆存储式地震仪）;回顾了无缆存储式地震仪的发展历程,简单分析了无缆存储式地震仪的优点;并对目前国内外的无缆存储式地震仪进行了简单介绍和比较;最后展望了我国发展无缆存储式地震仪的可能性和应用前景.由于无缆存储式地震仪结构相对简单、技术相对成熟,研制开发相对比较容易,非常有利于我国进行自主研发,也是我国石油和天然气行业摆脱地震勘探仪器全部依靠进口的被动局面,在研发数字地震采集系统方面赶上国际水平的有利时机.     

基于Widrow-Hoff学习算法的液压协调加载控制策略研究

针对多点动态加载系统中多路液压伺服系统特性不一致造成的响应不同步问题,提出一种基于W idrow-Hoff学习算法的液压伺服系统协调加载控制策略,通过迅速地调整伺服系统输入正弦信号的幅值和相位,使多路系统的响应在短时间内与设定信号相一致并协调动作。将此算法应用于实际加载系统,试验证明能够有效地控制多路液压伺服系统的协调动作,从而达到多点协调加载的目的。     

山西数字台网同一台址数字与模拟观测系统的震级对比研究

将同一台址同一地震不同观测系统所测的数字震级与模拟震级进行统计，作回归分析，计算两者之间的相关值，比较它们的差异性。结果表明，模拟震级与数字震级相关程度较好，数字震级完全可以替代模拟震级。     

前兆数据管理系统中设备资源统一管理

为了满足设备资源共享和协同工作的需求,前兆数据管理系统迫切需要建立有效的统一设备资源管理机制。分析了前兆数据管理系统中设备的实际特点及系统的各项业务需求,提出了符合地震行业应用特点的设备资源管理系统模型;针对地震台网中设备的异构性,对系统中的信息进行了抽象和统一的描述。将设备资源转化成为一种统一的标准资源,屏蔽各设备之间的差异,使系统具有可扩展性;实现了多用户并发任务的优化和结果数据分发处理,从而提高了系统的性能。该系统目前平稳运行于全国地震前兆台网中。