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龍圖騰網(wǎng)獲悉南通職業(yè)大學(xué)申請的專利一種基于改進粒子濾波的非線性結(jié)構(gòu)動載荷識別方法獲國家發(fā)明授權(quán)專利權(quán)，本發(fā)明授權(quán)專利權(quán)由國家知識產(chǎn)權(quán)局授予，授權(quán)公告號為：CN113901701B 。

龍圖騰網(wǎng)通過國家知識產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-08-19發(fā)布的發(fā)明授權(quán)授權(quán)公告中獲悉：該發(fā)明授權(quán)的專利申請?zhí)?專利號為：202111169361.5，技術(shù)領(lǐng)域涉及：G06F30/25；該發(fā)明授權(quán)一種基于改進粒子濾波的非線性結(jié)構(gòu)動載荷識別方法是由王婷;萬志敏;曹健;周開俊;施水娟設(shè)計研發(fā)完成，并于2021-09-30向國家知識產(chǎn)權(quán)局提交的專利申請。

本一種基于改進粒子濾波的非線性結(jié)構(gòu)動載荷識別方法在說明書摘要公布了：本發(fā)明公布了一種基于改進粒子濾波的非線性結(jié)構(gòu)動載荷識別方法，包括以下步驟：步驟1、建立非線性結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的狀態(tài)位移和速度傳遞方程和觀測方程；步驟2：建立含過程噪聲的非線性系統(tǒng)時間離散化的狀態(tài)傳遞方程和觀測方程；步驟3、給定狀態(tài)向量的初始值和方差值，基于粒子濾波和加權(quán)最小二乘法，建立改進的粒子濾波器，其中加權(quán)最小二乘法用于載荷識別，粒子濾波法用于狀態(tài)識別；步驟4、根據(jù)實時測量的結(jié)構(gòu)動態(tài)加速度響應(yīng)，通過改進的粒子濾波器來連續(xù)識別載荷和系統(tǒng)狀態(tài)。本方法特別適用于存在非高斯噪聲情況下的非線性結(jié)構(gòu)的動態(tài)載荷識別。

本發(fā)明授權(quán)一種基于改進粒子濾波的非線性結(jié)構(gòu)動載荷識別方法在權(quán)利要求書中公布了：1.一種基于改進粒子濾波的非線性結(jié)構(gòu)動載荷識別方法，其特征在于，包括如下步驟： S100、建立非線性系統(tǒng)的狀態(tài)傳遞方程和觀測方程： 針對非線性結(jié)構(gòu)系統(tǒng)構(gòu)建含結(jié)構(gòu)狀態(tài)和結(jié)構(gòu)的狀態(tài)向量建立非線性系統(tǒng)的狀態(tài)傳遞方程和觀測方程； 其中，狀態(tài)傳遞方程： 觀測方程： 式中，M為質(zhì)量矩陣，pt表示關(guān)于時間t的節(jié)點位移，關(guān)于時間t的速度，分別表示關(guān)于時間t的加速度，α＝[α1α2…αα]T表示結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的參數(shù)，為系統(tǒng)關(guān)于位移、速度以及結(jié)構(gòu)參數(shù)的非線性函數(shù)，yt表示結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的測量響應(yīng)，ut是外載荷激勵，Bu是外載荷向量的位置影響矩陣，H、D分別表示測量響應(yīng)關(guān)于狀態(tài)和外載荷的位置影響矩陣，上標(biāo)“T”表示矩陣或向量的轉(zhuǎn)置； S200、建立含過程噪聲的非線性系統(tǒng)時間離散化的狀態(tài)傳遞方程和觀測方程，如下公式所示： zn+1＝fzn,un+wn；n＝1,2…m； yn＝hzn+Dnun+vn；； 式中，下標(biāo)n表示第n個采樣時刻，m為正整數(shù)，zn表示第n個采樣時刻的狀態(tài)向量，un表示第n個采樣時刻的外載荷激勵，yn表示第n個采樣時刻的加速度測量響應(yīng)，wn代表系統(tǒng)噪聲，其均值和方差分別假定為0和Gn；vn代表觀測噪聲，其均值和方差分別假定為0和Rn； S300、給定狀態(tài)向量的初始值和方差值，基于粒子濾波和加權(quán)最小二乘法，建立改進的粒子濾波器，其中加權(quán)最小二乘法用于載荷識別，粒子濾波法用于狀態(tài)識別； S400、根據(jù)實時測量的結(jié)構(gòu)動態(tài)加速度響應(yīng)，通過改進的粒子濾波器來連續(xù)識別載荷和狀態(tài){z1|1,…,zn|n,…,zm|m}。

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