运行模态参数识别及软件开发

经过国内外学者几十年的共同努力,模态分析理论吸取了振动理论、信号分析、数据处理、概率统计以及自动控制理论中的相关理论,形成了一套具自身特色的理论体系,提出了许多模态参数识别方法,一些模态分析的软件也随之开发出来,在工程领域中得到广泛的应用。本文针对运行模态参数识别(OMA)方法,进行了较为系统地介绍,并对增强功率谱频域分解(EFDD)、辅助变量法(Instrumental Variable)、SSI-Cov方法(Covariance-Driven Stochastic Subspace Identification)和SSI-Data方法(Data-Driven Stochastic Subspace Identification)四种OMA方法进行了详细地推导和研究,并用LabVIEW语言开发了相应的模态参数识别模块。同时本文开发完成了一个运行模态参数识别软件,该软件主要包括文件功能模块、几何功能模块,测量功能模块、参数识别功能模块和结果动画显示功能模块。软件具有良好的、仪器化的人机交互界面。本文应用两个仿真算例及实验测试数据对四种OMA模态参数识别方法,及开发的软件进行了考核,结果表明开发的四种模态参数识别方法和软件的正确的和可信的。本文受国家自然科学基金项目(编号:10772076)和江苏省自然科学基金(创新人才学术带头人)项目(编号:BK2006520)的资助。