程长明
- 作品数：14 被引量：43H指数：5
- 供职机构：上海交通大学机械与动力工程学院机械系统与振动国家重点实验室更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家杰出青年科学基金教育部“新世纪优秀人才支持计划”更多>>
- 相关领域：理学自动化与计算机技术机械工程一般工业技术更多>>
- 基于方向回归的高维非参数非线性系统 变量选择及辨识
- 2025年
- 变量选择问题在诸多领域中被广泛研究,人们发展出了许多变量选择方法.然而,有些变量选择算法存在计算耗时问题,有些算法在检测变量是否有贡献时仅能提供必要条件,无法提供充分必要条件.本文基于方向回归提出了一种新的高维非参数非线性系统变量选择算法,其假设要求更低,计算复杂度大幅降低,性能优于现有的变量选择算法;且为检验变量是否对系统有贡献提供了充分必要条件.此外,由于检测变量是否有贡献的指标并不是精确的0,因此当指标较小时,很难判断变量是否冗余.为解决这一问题,本文提出了一种惩罚优化算法,以确保集合的收敛性.仿真算例验证了所提变量选择方法的有效性.
- 孙兵程长明蔡巧言彭志科张涛
- 关键词：非线性系统辨识核函数
- 一类非线性隔振器振动传递特性分析被引量：12
- 2011年
- 非线性输出频率响应函数是由Volterra级数发展而来的一个新概念.对一类具有反对称阻尼特性的隔振器,通过该概念推导出了振动传递性与系统非线性参数之间的显式解析关系;进而系统地研究了非线性阻尼参数对隔振器的力传递性能和位移传递性能的影响.研究结果表明,虽然非线性隔振器在受正弦信号激励下会出现高次倍频分量,但对于其传递性能的评估仍可简单地通过系统输入和输出信号的基频分量之间的关系来衡量;另外,反对称非线性阻尼能够有效地抑制隔振器在共振区的力传递性和位移传递性,而在非共振区则基本无抑制效果.研究结果对于具有反对称阻尼特性的隔振器的分析与设计具有重要意义.
- 彭志科郎自强孟光程长明
- 关键词：VOLTERRA级数非线性阻尼隔振器
- Volterra级数理论研究进展与展望被引量：14
- 2015年
- 非线性问题因其普遍性受到来自包括工程、物理和数学等众多领域学者的关注.针对非线性系统的建模、求解和分析等问题,人们发展出了多种数学理论和方法,Volterra级数就是其中之一.本文对Volterra级数的基本定义和由其发展而来的一些频域概念进行介绍,并分析它和Taylor级数、Wiener级数、NARMAX模型、Hammerstein模型、Wiener模型、Wiener-Hammerstein模型、谐波平衡法、摄动法和Adomian分解等非线性模型与求解方法之间的联系;探讨了其收敛性问题和核辨识问题研究中的挑战,总结了这方面的研究成果和进展.
- 彭志科程长明
- 关键词：VOLTERRA级数广义频率响应函数非线性系统辨识收敛性
- 非线性系统辨识
- 2025年
- 工程中的很多结构系统均包含非线性因素,例如直升机齿轮传动系统、高速柔性转子、柔性机器人、螺栓连接结构等,若将线性系统分析方法直接应用于结构的非线性振动分析,将很难保证结构运行的可靠性和安全性。针对非线性系统,人们开展了大量研究工作,以寻求有效的非线性系统分析方法,而对于复杂非线性系统,很难直接利用第一定理对其进行动力学建模与控制,这给非线性系统的分析与控制带来了巨大的挑战。基于数据驱动的非线性系统辨识方法为非线性系统建模提供了新的解决方法,其研究进展对推动动力学领域的发展具有重要意义。
- 程长明
- 关键词：结构系统非线性系统
- 基于物理约束并行网络的非线性系统辨识方法研究
- 2025年
- 为解决非线性系统在带噪部分状态测量条件下的辨识问题,本文设计了一种新型物理约束并行网络.其核心思想是通过系统的隐式控制方程引导神经网络训练,以有效压缩网络求解空间,同时获得具备物理可解释性的动力学模型.首先,受稀疏回归方法启发,设计了具备函数库的稀疏回归网络层,用于捕捉系统的非线性特性;其次,构建了状态约束并行网络架构,通过状态变量之间的导数关系对三个并行子网络的输出进行约束,实现在带噪部分状态测量的基础上重构系统的全状态输出;最后,将稀疏回归网络层与状态约束并行网络相结合,形成物理约束并行网络,实现全状态输出预测与显式动力学方程辨识的双重功能.为提升网络的优化效率,开发了一种轮换优化算法,交替优化稀疏回归网络层和状态约束并行网络.“物理约束”在此特指状态约束损失函数以及基于隐式控制方程构建的残差损失函数.通过上述融合策略,该方法能够在带噪部分状态测量条件下生成具有物理可解释性的非线性动力学模型.其有效性、鲁棒性和适用性通过数值模拟和实验研究得到验证.
- 赵尚宇程长明彭志科
- 关键词：非线性动力系统系统辨识
- 基于Volterra级数的非线性系统辨识及其应用研究
- 众所周知，工程中的实际系统几乎总含有各种各样的非线性因素，例如机械系统中的间隙、干摩擦、轴承油膜，结构系统的大变形、非线性材料本构关系，控制系统的非线性控制策略等等。线性系统模型是为了分析的方便对精度要求较低或系统非线性...
- 程长明
- 关键词：非线性系统辨识VOLTERRA级数
- 文献传递
- 基于NARMAX模型和NOFRF结构损伤检测的实验研究被引量：5
- 2013年
- 非线性输出频率响应函数是由Volterra级数发展而来的频域概念,可方便在频域对非线性系统进行分析,它是频率的一维函数.本文主要介绍了利用NARMAX模型以及NOFRF对结构进行损伤检测的方法,并利用实验研究证实了该损伤检测方法的可行性.另外,由于系统非线性特性可用来做结构损伤检测,且具有对系统状态比较敏感的优点,而基于NOFRF的损伤检测方法是利用非线性方法来分析系统的状态,该方法提取出的特征属于非线性特征,所以该损伤检测方法可以用来做结构损伤检测,且具有对系统状态比较敏感的优点.
- 程长明彭志科孟光
- 关键词：VOLTERRA级数NARMAX模型广义频率响应函数
- 基于状态/参数交替优化估计的齿轮时变啮合刚度辨识方法研究
- 2024年
- 齿轮副啮合刚度是齿轮传动动力学模型中的重要参数,啮合刚度识别对于齿轮传动系统振动与噪声的分析以及状态监测具有重要意义。由于齿轮传动系统的时变啮合刚度很难用直接测量的方法得到,因此有必要发展基于数据驱动的齿轮时变啮合刚度辨识方法。为了解决该难题,本文提出了一种系统状态和模型参数交替优化方法以辨识齿轮传动系统时变啮合刚度。该方法以齿轮啮合频率为基频构造傅里叶基函数库表征齿轮时变啮合刚度,并进一步提出了一种基于再生核希尔伯特空间的降噪方法来估计系统状态和模型参数。系统状态变量与时变啮合刚度在动力学模型与数据双重约束下进行交替迭代优化,实现对齿轮传动系统时变啮合刚度的辨识。齿轮传动动力学仿真和齿轮传动系统实验结果验证了所提齿轮时变啮合刚度辨识方法的有效性。
- 林苗苗程长明彭志科
- 关键词：参数辨识齿轮传动系统时变啮合刚度
- 基于小波平衡法和B样条小波的Volterra核函数辨识方法
- 利用小波平衡法根据系统测试数据,辨识系统的各阶Volterra核函数.该辨识方法首先利用小波平衡法得到非线性系统的各阶Volterra级数输出;然后将各阶Volterra核函数用B样条小波基函数表示,根据系统输入以及各阶...
- 程长明彭志科贺书文孟光
- 基于NARMAX模型和NOFRFs的结构损伤检测技术
- <正>本文将基于NARMAX模型(带外源输入的非线性自回归移动平均模型)和NOFRFs(非线性输出频率响应函数)对工程结构进行损伤检测。其中,NOFRFs是为了方便对非线性系统进行频域分析而提出的一个频域概念,它是频率的...
- 程长明彭志科孟光
- 关键词：非线性系统NARMAX模型
- 文献传递
