ارزيابي دقت روش‌هاي حوزه‌ي زمان شناسايي مودال از نوع چند ورودي- چندخروجي در آناليز مودال آزمايشگاهي و عملياتي

A survey on time domain MIMO identification techniques for experimental and operational modal analysis

در پژوهشهايي كه تاكنون در زمينه آناليز مودال صورت گرفته، توجه كمتري به روشهاي حوزه زمان شده است. همچنين تاكنون روشهاي مربوط به اين دسته با يكديگر مقايسه نشدهاند. در اين پژوهش مقايسه‌اي بين سه روش‌ مطرح چند ورودي- چند خروجي در حوزه زمان صورت گرفته است. براي انجام اين مقايسه، در دو حالت سيستم گسسته (جرم و فنر) و سيستم پيوسته (تير) ابتدا پارامترهاي موثر در دقت خواص مودال استخراج شده تعيين شده است. همچنين اين مقايسه براي دو حالت آناليز مودال آزمايشگاهي و عملياتي صورت گرفته است يعني براي هر كدام از روش‌ها، خواص مودال سازه هم از داده‌هاي مستقيم پاسخ زماني ضربه (اِما) و هم از داده‌هاي بدست آمده از تابع همبستگي داده‌هاي زماني تحريك اتفاقي (اوما) استخراج شده است. همچنين حساسيت هر كدام از سه روش مذكور، نسبت به پارامترهاي موثر سنجيده شده است به‌طوري به ازاي چند مقدار مختلف از هر كدام از پارامترها، دقت جوابهاي بهدست آمده براي سيستم گسسته مورد بررسي قرار گرفته است. در پايان مقايسه‌اي بين نتايج بدست‌ آمده صورت گرفته و كارايي هر كدام از روش‌ها مورد ارزيابي قرار گرفته است. مشخص شد كه نتايج بدست‌ آمده از يكي از روشها براي هر دو حالت آناليز مودال آزمايشگاهي و عملياتي، دقيق‌تر و قابل اعتمادتر است و اين روش حساسيت كمتري نسبت به پارامترهاي تاثيرگذار دارد.

A comparison between three different time domain MIMO modal identification techniques i.e., ERA, EITD and PRCE is performed. The comparison is executed for discontinuous (mass and spring) and continuous (beam) systems in two different cases,experimental and operational modal analysis techniques. For this purpose the modal parameters of the system are measured using both direct time history data of impulse response (EMA) as well as correlation function of random response of the structure (OMA). From the results it is noted that some parameters like sampling frequency and total recording time effect their accuracy. Sensitivities of the results due to these parameters are measured and reported for all three considered methods. For this purpose the effecting parameters are altered between a couple of values and the sensitivity of the results is studied for all methods in both EMA and OMA cases. Finally, a comparison between the results of different methods is done and the accuracy of the methods is studied. It is concluded that ERA is the most accurate and reliable method with the least sensitivity to effecting parameters in both EMA and OMA cases.