Nonparametric approach to improvement of quality of modal parameters estimation

• Autorzy: Iwaniec J. , Lisowski W. , Uhl T.

Warianty tytułu

PL

Zastosowanie nieparametrycznych metod wygładzania krzywych do poprawiania jakości estymacji parametrów modalnych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In the paper, issues concerning curve smoothing methods such as the locally weighted scatter plot smooth method (LOESS), moving average method (MA), Savitzky-Golay filter method (SG) are discussed. Results of the ERA analysis for measured noisy frequency response functions smoothed by curve smoothing methods as well as frequency response functions with no additional noise introduced and smoothed by the curve smoothing methods are presented. As reference values, natural frequencies and modal damping factors corresponding with poles estimated by the use of the ERA method for the frequency response functions measured in a harmonic test are assumed.

PL

W pracy omówiono zagadnienia dotyczące możliwości zastosowania nieparametrycznych metod wygładzania krzywych: metody MA (ang. moving average), LOESS (ang. locally weighted scatter plot smooth) oraz SG (ang. Savitzky-Golay filtering) do poprawiania jakości estymowanych modeli modalnych. Dla danych bez szumu oraz danych zaszumionych wygładzonych przy użyciu nieparametrycznych metod wygładzania krzywych przeprowadzono estymację parametrów modalnych metodą ERA zaimplementowaną w przyborniku VIOMA. Wyznaczono błędy estymacji współczynnika tłumienia modalnego oraz częstości drgań wlasnych dla poszczególnych metod przyjmując jako wartości odniesienia współczynniki tłumienia modalnego oraz częstości drgań własnych estymowane metodą ERA dla charakterystyk niezaszumionych.

Słowa kluczowe

EN

noise reduction; locally weighted scatter plot smooth method; moving average; Savitzky-Golay filter

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej
• Czasopismo: Journal of Theoretical and Applied Mechanics
• Rocznik: 2005
• Tom: Vol. 43 nr 2
• Strony: 327--344
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Iwaniec J.

• Department of Robotocs and Machine Dynamics, University of Science and Technology, Kraków

autor

Lisowski W.

• Department of Robotocs and Machine Dynamics, University of Science and Technology, Kraków

autor

Uhl T.

• Department of Robotocs and Machine Dynamics, University of Science and Technology, Kraków

Bibliografia

• 1. BEAUCI-IAMP K.G., 1978, Signal processing by the use analogue and digital methods, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa
• 2. CHAUDHURI P., MARRON J.S., 2000, Scalę space view of curve estimation, The Annals of Statistics, 28, 2, 408-428
• 3. CLEVELAND W.S., LOADER C, 1996, Rcjoined to discussion of smoothing by local regrcssion: principlcs and methods, Statistical Theory and Computational Aspects of Smoothing, Springer, New York, 10-49
• 4. HEYLEN W., LAMMENS S., SAS P., 1994, Modal Analysis Theory and Testing, KUL Leuwen
• 5. LEE T.C.M., 2004, Improved-smoothing spline regression by combining estimates of different smoothness, Statistics and Probability Letters, 67, 133-140
• 6. LIGĘZA J., KUROWSKI P., UHL T., 2001, Application of Matlab-SigLab environment to harmonie test, VI School of Modal Analysis, Kraków, 154-160
• 7. MathWorks Inc., 2002, Curue Fitting Toolboz for use with Matlab, User\s Guide, Version 1
• 8. RUFFIN C, KING R.L., The Analysis of Hyperspectral Data Using Sauitzky-Golay Filtering - Theoretical Basis (Part 1), www.ece.msstate.edu/ rking/downloads/savitzky%20golay%201.pdf
• 9. SHIPLEY B., HUNT R., 1996, Regression smoothers for estimating pararneters of growth analyses, Annals of Botany, 78, 569-576
• 10. UHL T., 1997, Computer Aided Identification of Mechanical Structures Models, WNT
• 11. UHL T., 2003, Applications of modal analysis to structure diagnostics, Issues of Mechanical Structure Modal Analysis, Department of Robotics and Machinę Dynamics, AGH, Kraków
• 12. UHL T., LISOWSKI W., KUROWSKI P., 2000, In-Opertion Modal Analysis and Its ApplicaMons, Department of Robotics and Machinę Dynamics, AGH, Kraków
• 13. The Scientists and Engineers Guide to Digital Signal Processing - Chapter 15: Mouing Auerage Filters, www.analog.com/processors/resources/ technical-Library/manuals/training/materials/pdf/dsp_book_Chl5.pdf