振动与冲击2021,Vol.40Issue(21) :135-141,167.DOI:10.13465/j.cnki.jvs.2021.21.019

基于概率主成分分析的结构健康监测数据修复方法研究

Repair method of structural health monitoring data based on probabilistic principal component analysis

马帜 罗尧治 万华平 YUN C B 沈雁彬 俞峰
振动与冲击2021,Vol.40Issue(21) :135-141,167.DOI:10.13465/j.cnki.jvs.2021.21.019

基于概率主成分分析的结构健康监测数据修复方法研究

Repair method of structural health monitoring data based on probabilistic principal component analysis

马帜 1罗尧治 1万华平 1YUN C B 1沈雁彬 1俞峰1
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作者信息

  • 1. 浙江大学建筑工程学院,杭州 310058
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摘要

结构健康监测愈来愈成为结构损伤演化行为研究的有效手段和运营安全保障的重要技术.在长期监测过程中,由于监测设备故障、供能中断、数据传输故障等诸多因素存在,监测数据缺失情况不可避免.修复缺失数据有助于保证监测数据的完整性和可靠性.引入了概率主成分分析方法对结构健康监测数据进行修复,该方法无需对完整数据进行训练,尤其适用于完整数据较少、多测点存在数据缺失的情况.概率主成分分析方法能估计修复数据的不确定性水平,给出相应的置信区间.武夷山旋转观众席结构的监测数据用来验证方法的有效性,并与传统主成分分析、多元线性回归法、K最近邻法和压缩传感方法四种数据修复方法对比.结果表明,概率主成分分析方法在不同缺失工况和不同缺失率下的修复效果均最佳.

关键词

概率主成分分析(PPCA)/缺失数据修复/结构健康监测(SHM)/最大期望(EM)算法/旋转观众席结构

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基金项目

国家重点研发计划课题资助项目(2017YFC0806100)

国家自然科学基金资助项目(51778568)

国家自然科学基金资助项目(51878235)

出版年

2021
振动与冲击
中国振动工程学会 上海交通大学 上海市振动工程学会

振动与冲击

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子:0.898
ISSN:1000-3835
被引量5
参考文献量6
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