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避免雅可比线性化的非线性Duffing振子的同时状态输入刚度估计。 (英语) Zbl 07847580号

摘要:本文提出了一种非线性系统的同步状态输入-微分估计框架。该技术将来自数据同化背景的无偏最小方差估计量(MVE)与Moore-Penrose伪逆相结合。本研究使用带有加性高斯噪声的综合生成的测量数据来复制现场测量。在算法的第一阶段,MVE估计总力分量、未知系统参数和未知输入激励的函数。在第二阶段,通过用傅里叶级数(具有\(N\)系数)展开表示输入激励,建立了一个超定方程组。然后使用Moore-Penrose逆求出未知刚度参数和傅里叶系数的最小二乘解。无量纲变换处理傅里叶系数和未知参数之间的尺度差异。这项工作的新颖之处在于,同时估计非线性系统的输入和参数,避免了系统的任何线性化和相关的计算麻烦。该方法具有唯一的解,并导出了刚度估计误差的上界。对随机输入激励的Duffing振子系统进行了数值模拟。通过进行各种参数研究来评估该技术的稳健性。数值结果表明,该方法能够准确估计非线性立方刚度参数、输入力和状态响应。

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74小时45 固体力学动力学问题中的振动
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全文: 内政部

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