基于EKF方法的橡胶隔震支座参数识别实验研究

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1、第44卷第1期2012年2月南京航空航天大学学报V01．44JournalofNanjingUniversityofAeronautics＆AstronauticsFeb．基于EKF方法的橡胶隔震支座参数识别实验研究尹强周丽(南京航空航天大学机械结构力学与控制国家重点实验室，南京，210016)摘要：采用Bouc—Wen模型建立橡胶隔震支座的非线性动力学方程，基于已有研究成果，缩减模型参数简化模型，建立不同数量参数的迟滞模型模拟橡胶隔震支座的非线性特性．对橡胶隔震支座进行振动台实验，基于测得的加速度信号和广义卡尔曼滤波(Ext

2、endedKalmanfilter，EKF)方法在线识剐橡胶隔震支座的参数和位移．对不同参数数量的Bouc—Weri模型在不同地震波激励下，EKF方法识剐得到的橡胶隔震支座模型参数一致，且识剐的位移和实际测量得到的位移曲线吻合良好，验证了本文所得模型参数的有效性和准确性及模型简化的合理性，也证明了EKF方法在橡胶隔震支座参数识别中的有效性。关键词：橡胶隔震支座；迟滞模型；参数估计；Bouc—Wen模型，广义卡尔曼滤波中图分类号：N945．14}0327；TP391．9文献标识码：A文章编号：1005-2615(2012)01—

3、0043—07ExperimentalStudyonParameterIdentificationofNon-LinearHystereticRubbe卜BearingIsolatorsUsingEKFMethodYinQiang，ZhouLi(StateKeyLaboratoryofMechanicsandControlofMechanicalStructures，NanjingUniversityofAeronautics&Astronautics，Nanjing。210016，China)No．12012Abstract

4、：TheBouc—Wenmodelisinvestigatedtorepresentthehystereticbehaviorofrubber—bearingisolators．Themodelissimplifiedbyreducingthehystereticparametersusingthesuggestedvaluesofotherscholars．Threemodelswithdifferentamountofparametersareestablishedtodescribethenonlin-earcharac

5、teroftherubber—bearingisolators．Further，experimentaltestsusingaparticulartypeofrub-bet—bearingisolator(GZNll0)areconducted．Basedonexperimentalvibrationdatameasuredfromsen—sots，theextendedKalmanfilter(EKF)methodisusedtoidentifythemodelparameters．Differentexci—tations

6、cenarios，i．e．，differentearthquakes，andtheBouc—Wenmodelswithdifferentamountofparam—etersareconsidered．Theestimatedparametersareidentical，andtheidentifieddisplacementsmatchtheexperimentaloneswellunderdifferentexcitations．ExperimentalresultsdemonstratethattheBouc—Wenmo

7、deliscapableofdescribingthenonlinearbehaviorofrubber—bearingisolator，thesimplifyingmodelisreasonable，andtheEKFapproachisquiteeffectiveforparameteridentificationofnonlinearhysteretierubber—bearings．Keywords：rubber—bearingisolator；hystereticmodel；parameteridentificati

8、on；Bouc—Wenmodel；ex-tendedKalmanfilter基金项目：国家自然科学基金(11172128)资助项目，国家自然科学基金国际(地区)合作与交流(61161120323)资助项目；江苏省“六大人才高峰”(2010-JZ．004)资助项目。收稿日期：2