基于残差自适应卡尔曼滤波的结构响应重构方法
薛怡凡
殷红
祁义博
彭珍瑞
兰州交通大学 机电工程学院,兰州 730070
摘要：[目的]针对传统卡尔曼滤波算法应用于结构响应重构过程中需要将测量噪声协方差预设为恒值而导致重构精度低甚至滤波不收敛的问题,提出了一种基于残差自适应卡尔曼滤波算法的结构响应重构方法.[方法]首先,将残差理论与协方差匹配技术相结合,采用移动窗法对协方差匹配公式中的残差项进行近似,以实现对卡尔曼增益和测量噪声协方差的自适应估计;其次,利用加速度数据对结构各个位置不同类型的响应进行重构;最后,使用二维桁架数值算例和简支梁试验算例,验证了所提方法的有效性,并将所提方法与卡尔曼滤波、移动窗卡尔曼滤波算法的响应重构效果进行对比.[结果]结果表明,所提算法能将测量噪声协方差自适应估计到真实值附近,与非自适应方法相比具有更高的结构响应重构精度.
关键词：残差协方差匹配技术移动窗法自适应卡尔曼滤波结构响应重构
分类号：TH113.1(机械学（机械设计基础理论）)
论文发表日期：2026-06-30
在线出版日期：2026-09-12（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：7( 45-51 )
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