《基於回響的運載火箭時變結構模態參數辨識方法研究》是依託北京理工大學，由周思達擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於回響的運載火箭時變結構模態參數辨識方法研究
- 依託單位：北京理工大學
- 項目負責人：周思達
- 項目類別：青年科學基金項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
運載火箭的性能品質決定了航天發射任務的成敗與質量。結構動力學特性作為重要的性能品質，直接影響運載火箭動力學設計、控制等方面。基於回響辨識模態參數，可更為真實地獲取運載火箭工作狀態下的結構動力學特性。本項目面向運載火箭的工程實際需求，結合時變系統動力學辨識的理論前沿，深入開展基於回響的時變結構模態參數辨識方法研究。項目圍繞運載火箭套用方面的關鍵科學問題展開研究：1、引入先進的數學工具，提出基於支持向量回歸機的參數估計方法，提高方法在短數據和複雜噪聲下的辨識質量；2、構建更為完備的前後向時間序列模型，消除低採樣率造成的時移誤差；3、將經典頻域法拓展到時頻域，發展針對高阻尼結構辨識和振型辨識的參數化時頻域方法；4、在模型和方法中考慮多參考和多輸出，提高弱模態辨識能力。研究成果將為基於回響的運載火箭模態參數辨識的實用化提供必要的理論基礎，進而為提高動力學設計與控制的質量提供理論支持。
結題摘要
基於回響辨識模態參數，可更為真實地獲取運載火箭工作狀態下的結構動力學特性。本項目面向運載火箭的工程實際需求，結合時變系統動力學辨識的理論前沿，深入開展了基於回響的時變結構模態參數辨識方法研究，取得了較為豐富的研究成果：（1）引入支持向量機、脊回歸、最小二乘支持向量機等先進的數學工具，提出若干性能好、精度高的時變結構模態參數辨識方法，較現有的最小二乘、最大似然方法，在短數據和複雜噪聲下的辨識能力更佳；（2）將經典頻域法拓展到時頻域，發展針對高阻尼結構辨識的多參考右矩陣分式多項式最小二乘和最大似然辨識方法，方法在高阻尼結構和密集模態方面具有優勢；（3）在模態頻率和阻尼比已知的情況下，提出了時頻域時變結構模態振型最小二乘辨識；（4）開發了變質量充液實驗系統，為模擬飛行狀態運載火箭結構動力學系統提供了有效途徑。研究成果將為基於回響的運載火箭模態參數辨識的實用化提供必要的理論基礎，進而為提高動力學設計與控制的質量提供理論支持。
