文档名：基于惯性传感器的输电塔振动特性分析
摘要：为有效控制输电塔的有害振动需要了解其振动特性,提出一种惯性测量数据矩阵模式的输电塔振动分析方法.将微惯性测量单元(Micro-Inertia-Measurement-Unit,MIMU)安装在输电塔上通过Kalman滤波预处理三轴原始数据,重构权重奇异值分解(WeightedSingularValueDecomposition,WSVD)后的相干振动分量建立平动/扭动矩阵.提取矩阵序列中的变换矩阵,计算其Frobenius范数度量暂态振动间的变异度来估计幅值与频率.根据幅频参数计算振动耗能,观测输电塔各轴向以及整体的振动情况.最后设计振动台、转台实验验证振动数据处理方法的有效性,并对不同风荷载下的塔线模型与真型风振试验进行特性分析.结果表明输电塔振动以水平方向的平动形式为主,随风向夹角的增大其非线性效应逐渐增强,所提出的数据处理方法能够有效获得振动信息,可为控制有害振动的阻尼器的设计提供参考.
Abstract：Toeffectivelycontroltheharmfulvibrationoftransmissiontowers,itisnecessarytoknowtheirvibrationcharacteristics.Atrans-missiontowervibrationanalysismethodbasedoninertialmeasurementdatamatrixmodeisproposed.TheMicro-Inertia-Measurement-Unit(MIMU)isinstalledonthetransmissiontowertopreprocessthethree-axisrawdatathroughKalmanfiltering,reconstructthecoherentvi-brationcomponentsafterweightedsingularvaluedecomposition(WSVD),andestablishthetranslation/torsionmatrix.Thetransformationmatrixinthematrixsequenceisextracted,anditsFrobeniusnormiscalculatedtomeasurethevariationbetweentransientvibrationstoes-timatetheamplitudeandfrequency.Thevibrationenergyconsumptioniscalculatedaccordingtotheamplitude-frequencyparameters,andtheaxialvibrationandtheoverallvibrationofthetransmissiontowerareobserved.Finally,thevibrationtableandturntableexperimentsaredesignedtoverifytheeffectivenessofthevibrationdataprocessingmethod,andthecharacteristicsoftowerlinemodelandreal-typewindvibrationtestsunderdifferentwindloadsareanalyzed.Theresultsshowthatthevibrationoftransmissiontowerismainlyhorizontaltranslation,anditsnonlineareffectgraduallyincreaseswiththeincreaseofwindangle.Theproposeddataprocessingmethodcaneffective-lyobtainthevibrationinformation,whichcanprovideareferenceforthedesignofdamperstocontrolharmfulvibration.
作者：郑泽南 杨金显Author：ZHENGZenan YANGJinxian
作者单位：河南理工大学电气工程与自动化学院导航制导实验室,河南焦作454000
刊名：传感技术学报 ISTICPKU
Journal：ChineseJournalofSensorsandActuators
年，卷(期)：2024, 37(5)
分类号：TM754TP212.9
关键词：输电塔 微惯性测量单元 平动/扭动矩阵 振动特性分析
Keywords：transmissiontower microinertialmeasurementunit translation/torsionmatrix vibrationcharacteristicanalysis
机标分类号：TP212TP391.41V231.92
在线出版日期：2024年7月19日
基金项目：国家自然科学基金，河南省高校科技创新团队基于惯性传感器的输电塔振动特性分析[
期刊论文] 传感技术学报--2024, 37(5)郑泽南 杨金显为有效控制输电塔的有害振动需要了解其振动特性,提出一种惯性测量数据矩阵模式的输电塔振动分析方法.将微惯性测量单元(Micro-Inertia-Measurement-Unit,MIMU)安装在输电塔上通过Kalman滤波预处理三轴原始数据,重构权重...参考文献和引证文献
参考文献
引证文献
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