基于LSCF和LSFD算法在频域中识别快速实现的MIMO研究（Matlab代码实现）

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📋📋📋本文目录如下：🎁🎁🎁

目录

💥1 概述

📚2 运行结果

🌈3 Matlab代码实现

🎉4 参考文献

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💥1 概述

本文使用MIMO系统的复杂频率响应函数（FRF）识别模态参数，特征频率，模态阻尼因子和模态残余。利用基于fft的正态方程的快速实现求解最小二乘问题，提高算法效率。

该算法基于

- 线性平方复频率估算器 （LSCF） 使用离散时间 z 模型来估计特征频率和模态阻尼。

- 最小二乘频域估计器（LSFD），用于估计模态残差。

识别顺序的选择和物理极点的选择由使用频率和阻尼收敛标准的稳定图辅助。然后可以自动解释稳定图。

📚2 运行结果

🌈3 Matlab代码实现

部分代码：

clear all
close all
clc

% file test using 4 dofs system with proportional damping
% for MPIFD_MIMO algorithm
%
% modal parameters of the analytical 4 dofs system
%  -- f --   - xi -
%   0.0494   0.0177
%   0.1203   0.0104
%   0.2037   0.0103
%   0.3059   0.0122
%
% load frf in matrix form: one column = one FRF [3001x4]
load('FRF_tot.mat')
% load angular frequency in rad/s and in vector form [3001x1]
load('omg_tot.mat')

[nbl, nbc] = size(frf) ;

% selection of the FRF range using frequency betwen 0.02 and 0.38 Hz
[w1, frf1] = select_frf(w, frf, 0.02,  0.38) ;

% FRFs plot with frequency range selection, all the next plot will be plotted in
% figure 1 (stabilization chart, modal FRF, poles).
figure(1)
hold on
frf1log = 20*log10(abs(frf1)) ;
plot(w1/2/pi, frf1log,'LineWidth', 2)

% identification using stabilization chart between order 2 and 20
order = 2:20 ;
[fn, xin, frfnumtot, FST, FF, XIXI, MATHP] = lscf(w1, frf1, order) ;
% plot stabilization chart
plotstabchart(w1, frf1, FST, FF, XIXI, MATHP, order) ;

% selection of stable poles using stabilization chart, returns poles repeated 
% nbit = 6 times in the tolerance interval tolf = 0.01.
[fns, xins] = select_stabchart(fn, xin, FST, 0.01, 6) ;

% calcul of residues and modal frf using selected poles and FRF between 
% force and displacement ('disp') for the modes specified in idx
idx = 1:4 ;
[rntot, LRtot, URtot, frfmtot] = lsfd(w1, frf1, fns(idx), xins(idx), 'disp', 1) ;

% add poles on the stabilization chart using round markers with color 
% proportional to the modal damping factor value.
add_poles(frf1(:,1), fns, xins)
 

🎉4 参考文献

部分理论来源于网络，如有侵权请联系删除。

[1]Baptiste Chomette (2022). MIMO Modal Parameters Identification in Frequency Domain