[1]丛波日,马乃轩,等.基于毫米波雷达的桥梁索杆振动检测及自动控制[J].机械与电子,2023,41(05):33-36.
　CONG Bori,MA Naixuan,WANG Pengjun,et al.Vibration Detection and Automatic Control of Bridge Cable Strut Based on Millimeter Wave Radar[J].Machinery & Electronics,2023,41(05):33-36.
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基于毫米波雷达的桥梁索杆振动检测及自动控制()
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《机械与电子》[ISSN:1001-2257/CN:52-1052/TH]

卷:
41
期数:
2023年05期
页码:
33-36
栏目:
自动控制与检测
出版日期:
2023-05-25

文章信息/Info

Title:
Vibration Detection and Automatic Control of Bridge Cable Strut Based on Millimeter Wave Radar
文章编号:
1001-2257 ( 2023 ) 05-0033-04
作者:
丛波日 1 ; 马乃轩 2 ;  5 ; 王鹏军 3 ;  4 ; 徐传昶 2 ;  5 ; 李庆营 2 ; 5
1. 山东高速工程咨询集团有限公司,山东 济南 250033 ; 2. 山东高速工程检测有限公司,山东 济南 250033 ; 3. 清华大学,北京100084 ; 4. 北京源清慧虹信息科技有限公司,北京 100192 ; 5. 桥梁结构大数据与性能诊治提升交通运输行业重点实验室,山东 济南 250033
Author(s):
CONG Bori1 ;  MA Naixuan2 ;  5 ;  WANG Pengjun3 ;  4 ;  XU Chuanchang2 ;  5 ;  LI Qingying2 ;  5
( 1.Shandong Expressway Engineering Consulting Group Co. , Ltd. , Jinan 250033 , China ; 2.Shandong Expressway Engineering Testing Co. , Ltd. , Jinan 250033 , China ; 3.Tsinghua University , Beijing 100084 , China ; 4.Beijing Yuanqing Huihong Information Technology Co. , Ltd. , Beijing 100192 , China ; 5.Key Laboratory of Bridge Structure Big Data and Performance Diagnosis and Treatment Improvement of Transportation Industry , Jinan 250033 , China )
关键词:
毫米波雷达; 桥梁索杆; 振动检测; 自动控制; 回波信号; 瞬时相位
Keywords:
millimeter wave radar ;  bridge cable pole ;  vibration detection ;  auto-control ;  echo signal ;  instantaneous phase
分类号:
U446
文献标志码:
A
摘要:
在多因素耦合作用下桥梁结构会产生振动,以毫米波雷达技术为测量手段,提出桥梁索杆振动检测及自动控制方法。分析在恒载作用下桥梁索杆静止状态与振动状态的应变能,结合动能、势能和恒载做功等建立索杆平面内与平面外的振动特征描述方程。通过发送多周期连续毫米波雷达探测信号,取得同周期回波信号。根据回波信号与对应瞬时相位得到单频差拍信号及瞬时相位,检测出索杆振动幅值。利用半正定矩阵和正定矩阵等函数,建立令振动幅值达到最小值的桥梁索杆振动自动控制模型。实验结果表明,所提方法检测精准度较高,自动控制效果较好,并有效抑制了振动幅度,具备良好的应用性能。
Abstract:
The bridge structure will vibrate under the coupling action of multiple factors.Taking the millimeter wave radar technology as the measurement means , the vibration detection and automatic control method of bridge cable poles are proposed.The strain energy of static and vibration state of bridge cable pole under dead load is analyzed , and the vibration characteristic equations of cable pole in and out of plane are established in combination with kinetic energy , potential energy and dead load work.By sending multi period continuous millimeter wave radar detection signal , the same period echo signal is obtained.According to the echo signal and the corresponding instantaneous phase , the single frequency beat signal and instantaneous phase are obtained , and the vibration amplitude of the cable strut is detected.Using positive semi definite matrix , positive definite matrix and other functions , an automatic control model of bridge cable strut vibration is established to minimize the vibration amplitude.The experimental results show that the proposed method has high detection accuracy , good automatic control effect , and can effectively suppress the vibration amplitude , with good application performance.

参考文献/References:

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相似文献/References:

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备注/Memo

备注/Memo:
收稿日期: 2022-06-24
基金项目:山东省交通运输厅科技计划项目( 2020BZ03-06 ); 2020 年度交通运输行业重点科技项目( 2020-ZD3-021 )
作者简介:丛波日 ( 1981- ),男,山东威海人,硕士,高级工程师,研究方向为智慧高速、基础设施数字化、机械控制;马乃轩 ( 1991- ),男,山东济南人,硕士,中级工程师,研究方向为智慧高速、基础设施监测、机械自动控制,通信作者。
更新日期/Last Update: 2023-05-23