结构状态-参数-激励同步实时识别的改进UKF方法

来源：振动与冲击杂志2025年第6期北京时间：

作者：黄可,，刘春芳，黄杜康，戴理朝，王磊leiwang@csust

单位：1.长沙理工大学 土木工程学院，长沙 410114;2.长沙理工大学 南方地区桥梁长期性能提升技术国家地方联合工程实验室，长沙 410114

摘要：在激励未知情况下，针对现有基于无迹卡尔曼滤波（unscented Kalman filter，UKF）的结构识别方法存在未知量多、计算效率低，难以实现结构状态、结构参数和激励的实时更新等问题，本文提出了结构状态-参数-激励同步实时识别的改进UKF方法。该方法通过将未知激励和未知参数模拟为随机游走模型，建立了结构状态、结构参数和外激励相统一的状态向量，有效减少识别过程中未知量的个数，并解决了未知激励不能同步更新的问题。利用刚度退化表征结构损伤，考虑识别过程中观测噪声的影响，基于地震作用下两个非线性迟滞模型算例验证了方法的有效性。结果表明：在仅观测非线性结构部分加速度响应的情况下，建议方法不仅能同步实时识别非线性结构的状态、参数以及外激励，还能在刚度退化之后实时追踪结构的刚度损伤。<br>

关键词：损伤识别；未知激励识别；无迹卡尔曼滤波；非线性结构；结构健康监测