17182

17182

پايش وضعيت زير ساخت هاي ريلي با توسعه روش هاي شناسايي سيستم

كارشناسي ارشد

كنترل و علائم

اسفند ماه 1395

دكتر بيژن معاوني

راه آهن

چكيده يكي از مباحث مهم در حوزه تعمير و نگهداري زير ساخت‌هاي ريلي مسأله پايش وضعيت مي‌باشد. پايش وضعيت در مفهوم كلي رويه‌اي جهت تأمين اطلاعات دقيق و بدون اتلاف وقت در مورد شرايط و كارايي سيستم مورد بررسي به شمار مي‌رود. در اين پايان نامه بررسي و بهبود برخي روش‌هاي شناسايي سيستم‌هاي سازه‌اي در جهت فرآيند پايش وضعيت زير ساخت‌هاي ريلي مدنظر است. هدف از بهره‌گيري روش‌هاي شناسايي سيستم سازه‌اي تخمين پارامترهاي سازه همچون سختي، ميرايي و ... مي‌باشد. با توجه به اينكه اغلب دسترسي دقيق به ورودي هاي تحريك يك سازه امكان‌پذير نمي‌باشد، روش‌هاي شناسايي سيستم سازه‌اي در حالت كلي به دو دسته شناسايي با اندازه‌گيري خروجي سازه و شناسايي با اندازه‌گيري ورودي-خروجي سازه قابل تقسيم است. در اين تحقيق روش‌هاي مبتني بر داده‌هاي خروجي مورد بررسي قرار گرفته است. البته نكته قابل توجه در به‌كارگيري روش‌هاي ارائه شده شرايط اندازه‌گيري خروجي مي‌باشد. به طور كلي مباحث ارائه شده در اين پايان‌نامه شامل:‌ • استخراج معادلات فضاي حالت از معادلات ديناميكي حاكم بر سيستم‌هاي سازه‌اي جهت تخمين پارامترهاي نامعين سازه با استفاده از تخمينگر فيلتر كالمن (KF). • بررسي روش ILS-UI، همچنين مقايسه نتايج حاصل تخمينگر KF با روش ILS-UI •بررسي محدوديت‌هاي دو روش ERA و Fast ERA •ارائه روش‌هاي Modified ERA و Modified Fast ERA جهت بهبود دو روش ERA و Fast ERA در پايان كارايي روش‌هاي ارائه شده از طريق داده‌هاي بدست آمده از دو آزمايش تجربي مورد بررسي قرار گرفته است. واژه‌هاي كليدي: شناسايي سيستم، تخمين حداقل مربعات، فيلتر كالمن، روش ERA، شناسايي به روش ARMA

1396/02/04

1/1/1900 12:00:00 AM

Abstract: One of the most important topic in the maintenance filed of rail infrastructures is Condition monitoring. Condition monitoring is a process that it is used to provide information about condition of the system. In this thesis, identification methods in structural systems are considered as an important part of the condition monitoring procedure. These methods are used to estimate structural parameters such as stiffness, damping an​d etc. Also, these methods can be classified in two types based on the type of accessable data, output o​r input-output measurments. In this study, the methods based on output data are examined. In general, the topics is presented in this thesis include: • State-space Realization of dynamics equations to estimate unkown parameters of structural systems by using the Kalman filter (KF). • Investigate ILS-UI an​d compare it with KF method • Investigate ERA an​d Fast ERA methods • introduce Modified ERA an​d Modified Fast ERA ERA to improve ERA an​d Fast ERA methods The effectiveness of these methods have been examined by using experimental data an​d analyzing the simulation results. Keywords: System identification, Least square estimation, Kalman filter, ERA method, ARMA method