Please use this identifier to cite or link to this item:
https://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/10759
| Title: | วิธีเรกูลาร์ไรเซชันสำหรับการประมาณค่าพารามิเตอร์ของโครงสร้างจากผลตอบสนองเชิงโหมดที่ได้จากการวัด |
| Other Titles: | A regularization scheme for structural parameter estimation from measured modal response |
| Authors: | สุวิทย์ วัชรธัญญากร |
| Advisors: | ธัญวัฒน์ โพธิศิริ |
| Other author: | จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. คณะวิศวกรรมศาสตร์ |
| Advisor's Email: | Thanyawat.P@Chula.ac.th |
| Subjects: | เรกูลาร์ไรเซชัน วิธีกำลังสองน้อยที่สุด การประมาณค่าพารามิเตอร์ |
| Issue Date: | 2545 |
| Publisher: | จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย |
| Abstract: | งานวิจัยนี้เป็นการศึกษาปัญหาของการประมาณค่าพารามิเตอร์ของโครงสร้างจากผล ตอบสนองเชิงโหมดที่วัดค่าโดยที่ข้อมูลรูปแบบการสั่นไหวที่ทำการวัดได้ไม่ครบ ทุกระดับขั้นความเสรีของโครงสร้างและมีความคลาดเคลื่อน ค่าพารามิเตอร์คำตอบที่ได้ขาดความเป็นเอกภาพและมีความไหวตัวสูงต่อระดับความ คลาดเคลื่อนของข้อมูล การศึกษานี้เสนอแนวทางการแก้ปัญหาดังกล่าวด้วยวิธีเรกูลาร์ไรเซชัน วิธีนี้อาศัยการเพิ่มฟังก์ชันเรกูลาร์ไรเซชันเข้าไปในสมการเป้าหมายหลักซึ่ง อยู่ในรูปกำลังสองน้อยที่สุดของฟังก์ชันค่าผิดพลาดระหว่างผลตอบสนองของโครง สร้างจริงที่ได้จากการวัดและจากการคำนวณด้วยแบบจำลองไฟไนต์เอลิเมนต์ของโครง สร้าง ฟังก์ชันเรกูลาร์ไรเซชันถูกนิยามให้เป็นยูคริเดียนนอร์มของผลต่างระหว่างค่า พารามิเตอร์ที่ได้จากการประมาณและค่าพารามิเตอร์อ้างอิงของโครงสร้างที่ทราบ ค่าก่อนการประมาณ ผลกระทบของฟังก์ชันเรกูลาร์ไรเซชันต่อการประมาณค่าพารามิเตอร์ถูกกำหนดโดย ค่าสัมประสิทธิ์เรกูลาร์ไรเซชัน จากการแยกเมตริกซ์ ความไหวตัวของผลตอบสนองการสั่นไหวด้วยวิธีการแยกส่วนด้วยค่าซิงกูลาร์ (Singular Value Decomposition, SVD) พบว่าค่าสัมประสิทธิ์เรกูลาร์ไรเซชันจะเหมาะสมที่สุดเมื่อใช้ค่าซิงกูลาร์ (Singular value) ของเมตริกซ์ความไหวตัวของผลตอบสนองการสั่นไหวที่มากที่สุด กรณีเช่นนี้เกิดจากการกำหนดให้ค่าพารามิเตอร์อ้างอิงของโครงสร้างที่ทราบค่า ก่อนการประมาณมีผลกระทบต่อสมการเป้าหมายหลักสำหรับการประมาณค่าพารามิเตอร์ น้อยที่สุด วิธีการประมาณค่าพารามิเตอร์ที่เสนอถูกทดสอบประสิทธิภาพด้วยวิธีเชิงตัวเลข โดยใช้กรณีศึกษาเป็นแบบจำลองโครงสร้างอาคารรับแรงเฉือนขนาด 9 ชั้น จากผลการทดสอบพบว่า ในกรณีที่ใช้รูปแบบการสั่นไหวที่ทำการวัดครบทุกระดับขั้นความเสรีของโครง สร้างค่าพารามิเตอร์ที่ได้จากวิธีที่เสนอมีความไหวตัวต่อระดับความคลาด เคลื่อนของข้อมูลลดลง วิธีที่เสนอมีประสิทธิภาพดีในกรณีที่ใช้รูปแบบการสั่นไหวที่ทำการวัดได้ไม่ ครบทุกระดับขั้นความเสรีของโครงสร้าง นอกจากนี้ปัญหาความไม่มีเอกภาพของค่าพารามิเตอร์คำตอบลดลงเมื่อพิจารณาจาก ค่าเฉลี่ยส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐานของค่าประมาณพารามิเตอร์ อย่างไรก็ตามประสิทธิภาพในการประมาณค่าพารามิเตอร์ของวิธีที่เสนอมีแนวโน้ม ลดงเมื่อจำนวนตำแหน่งที่ทำการวัดรูปแบบการสั่นไหวลดลง |
| Other Abstract: | This research addresses the problems of non-uniqueness and sensitivity of solutions to structural parameter estimation from using incomplete and noisy measured modal response. The regularization method is employed by introducing a regularization function to the initial objective function that is cast as the least-squares minimization of the output errors. The regularization function is defined as the Euclidean norm of the difference between the values of the parameters being estimated and the a priori known baseline parameters. The effect of the regularization function on the parameter estimation problem is determined by a regularization factor. Based on a singular value decomposition of the sensitivity matrix of the structural response, it is shown that the optimal regularization factor is obtained by using the maximum singular value of the sensitivity matrix. This condition exists when the effect of the baseline parameters on the parameter estimation problem is minimal. The performance of the proposed parameter estimation algorithm is tested in a numerical simulation study by using a nine-story and a twelve-story shear buildings as the model problems. From the results of the study, it is concluded that for the case of complete measurements, the sensitivity to the measurement noise of the solutions obtained from the proposed algorithm is reduced. The algorithm also performs well for the case of incomplete measurements. In addition, the problem of non-uniqueness is alleviated as evident from the decreasing value of the standard deviation of the parameter estimates. However, the performance of the proposed algorithm tends to decrease as the number of measurement locations decreases. |
| Description: | วิทยานิพนธ์ (วศ.ม.)--จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, 2545 |
| Degree Name: | วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต |
| Degree Level: | ปริญญาโท |
| Degree Discipline: | วิศวกรรมโยธา |
| URI: | http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/10759 |
| ISBN: | 9741710275 |
| Type: | Thesis |
| Appears in Collections: | Eng - Theses |
Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.