Skip navigation

DSpace

機構典藏 DSpace 系統致力於保存各式數位資料(如:文字、圖片、PDF)並使其易於取用。

點此認識 DSpace
DSpace logo
English
中文
  • 瀏覽論文
    • 校院系所
    • 出版年
    • 作者
    • 標題
    • 關鍵字
    • 指導教授
  • 搜尋 TDR
  • 授權 Q&A
    • 我的頁面
    • 接受 E-mail 通知
    • 編輯個人資料
  1. NTU Theses and Dissertations Repository
  2. 工學院
  3. 土木工程學系
請用此 Handle URI 來引用此文件: http://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/43341
標題: 利用系統識別技術進行外力評估:遞迴式卡氏過濾理論與時域褶積法
Input Force Estimation Using System Identification Techniques: Kalman Filter with Recursive Least Square Method versus Time Domain Convolution Method
作者: Chia-Hui Chen
諶佳慧
指導教授: 羅俊雄
關鍵字: 外力識別法,系統識別法,反應重建法,卡氏過濾理論,遞迴式最小平方估測法,土壤-樁基礎互制實驗,
Input identification,system identification,response reconstruction,Kalman filter,recursive least-squares estimator,soil-pile interaction,
出版年 : 2009
學位: 碩士
摘要: 本研究介紹不同之外力識別法,以藉由量測所得之系統反應評估作用於系統之外力歷時。本文推導之時域褶積識別法,假設外力由傅立葉級數組成,藉由建立系統之褶積向量,並結合Matlab之最佳化工具,以識別外力。並採用遞迴式卡氏過濾理論(RLS-KF Method)識別外力,並與時域褶積識別法進行比較。不同於前述之方法,外力參數之敏感度識別法假設外力由正弦波組成,藉由建立系統反應對外力參數之敏感度矩陣,以識別外力參數。外力參數之最佳化以Matlab之最佳化工具取代敏感度矩陣,以改善外力參數之敏感度識別法之效率。功率譜密度函數識別法則是以系統反應之交叉功率譜密度函數識別外力之交叉功率譜密度函數。由於有限的量測資料,本文介紹卡氏重建器與結合分段式立方Hermite型插值多項式之奇異值分解重建法,以重建未量測點之反應歷時,以利進行部分量測系統之外力識別。
  首先,由數值模擬建立一多自由度之系統、輸入隨機外力與系統反應,以驗證外力識別法。接著,將驗證之外力識別法與反應重建法應用於振動台之土壤-樁基礎互制實驗中。對土壤-樁基礎系統施予白噪音並量測系統反應,並以系統識別技術建立樁基礎之系統矩陣。最後,以介紹之外力識別法評估土壤與樁基礎之作用力。本研究最終証明,可先由量測之反應進行系統識別後,由識別之系統與本文介紹之外力識別法間接求得作用於系統之外來刺激力。
In this study several input force identification methods is presented using the direct response meausrements. First, by assuming the input force as a summation of sine and cosine functions, the time domain convolution method is derived. Based on the system convolution vector and the optimization scheme are presented for identifying the input forces. Then a different input force identification approach which employs the Recursive Least Square with Kalman Filter (RLS-KF) method is used for comparison. Different to the above two proposed methods, a sensitivity method with respect to the input force parameters is also presented for identify the force parameters by estabilishing sensitivity matrix of dynamic response. Optimization with respect to the force parameters can improve the efficiency of sensitivity method is also investigated. PSD method for identifying cross power spectral density of distributed excitation force is discussed by calculating cross power spectral density of measured response. Due to the limited number of measurements on the response data, both Kalman Estimator technique and Singular Value Decomposition (SVD) incopoerated with piecewise cubic Hermite Polynomial curve fitting method are used to reconstruct the unmeasured reponses and establish the full response measurement.
The proposed input force identification methods were verified first using numerical simulation of a MDOF system subjected to limited number of input forces. Second, data from the shaking table tests of soil-pile interaction are used to idrntify the interaction forces. For this large-scale shaking table test, the ambient vibration measurements of the pile are used to estabilish the structural system matrix. Based on the proposed identification methods in this study, soil-pile force is identified.
URI: http://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/43341
全文授權: 有償授權
顯示於系所單位:土木工程學系

文件中的檔案:
檔案 大小格式 
ntu-98-1.pdf
  未授權公開取用
4.49 MBAdobe PDF
顯示文件完整紀錄


系統中的文件,除了特別指名其著作權條款之外,均受到著作權保護,並且保留所有的權利。

社群連結
聯絡資訊
10617臺北市大安區羅斯福路四段1號
No.1 Sec.4, Roosevelt Rd., Taipei, Taiwan, R.O.C. 106
Tel: (02)33662353
Email: ntuetds@ntu.edu.tw
意見箱
相關連結
館藏目錄
國內圖書館整合查詢 MetaCat
臺大學術典藏 NTU Scholars
臺大圖書館數位典藏館
本站聲明
© NTU Library All Rights Reserved