基于稀疏约束的最小方差无偏自适应荷载估计

来源：振动与冲击杂志2024年第9期北京时间：

作者：李东升,魏达

单位：1.汕头大学智能制造技术教育部重点实验室广东省结构安全与监测工程技术研究中心，广东汕头515063；2.大连理工大学建设工程学部，辽宁大连116024

摘要：本文提出了一种基于稀疏约束的最小方差无偏自适应荷载估计算法，该算法是对传统的最小方差无偏估计算法的改进。利用大部分结构荷载在空间稀疏的特点，通过PM技术对荷载向量施加了一个稀疏约束，最终无约束的最小二乘估计转换为了基于l1范数的稀疏约束，在这样的改进下，传统算法在加速度观测下的荷载漂移问题被有效的解决，同时提高了算法荷载估计的鲁棒性。此外，对于噪声估计传统做法都是通过经验进行手动设置，在工程应用中极大不便。基于此，我们引入了自适应估计算法，实现了测量噪声协方差自适应估计。最后，通过1个10自由度弹簧阻尼系统和一个3层框架实验结构验证了算法的有效性。

关键词：最小方差无偏估计；荷载估计；稀疏约束；自适应估计；荷载漂移