基于毫米波雷达的桥梁索杆振动检测及自动控制

来源：机械与电子杂志2023年第05期北京时间：

作者：丛波日;马乃轩;王鹏军;徐传昶;李庆营

单位：1. 山东高速工程咨询集团有限公司,山东 济南 250033 ; 2. 山东高速工程检测有限公司,山东 济南 250033 ; 3. 清华大学,北京100084 ; 4. 北京源清慧虹信息科技有限公司,北京 100192 ; 5. 桥梁结构大数据与性能诊治提升交通运输行业重点实验室,山东 济南 250033

摘要：在多因素耦合作用下桥梁结构会产生振动,以毫米波雷达技术为测量手段,提出桥梁索杆振动检测及自动控制方法。分析在恒载作用下桥梁索杆静止状态与振动状态的应变能,结合动能、势能和恒载做功等建立索杆平面内与平面外的振动特征描述方程。通过发送多周期连续毫米波雷达探测信号,取得同周期回波信号。根据回波信号与对应瞬时相位得到单频差拍信号及瞬时相位,检测出索杆振动幅值。利用半正定矩阵和正定矩阵等函数,建立令振动幅值达到最小值的桥梁索杆振动自动控制模型。实验结果表明,所提方法检测精准度较高,自动控制效果较好,并有效抑制了振动幅度,具备良好的应用性能。

关键词：毫米波雷达;桥梁索杆;振动检测;自动控制;回波信号;瞬时相位

基金资助：山东省交通运输厅科技计划项目( 2020BZ03-06 ); 2020 年度交通运输行业重点科技项目( 2020-ZD3-021 )