[发明专利]一种基于最小交叉位移熵的传感器作动器位置优化方法

权利要求书

1.一种基于最小交叉位移熵的传感器作动器位置优化方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤一：建立受控结构坐标系，根据已知的正则坐标方程得到正则坐标，根据受控结构的振型方程和正则坐标得到受控结构在任意位置的振动位移响应函数；

步骤二：根据步骤一中的受控结构在任意位置的振动位移响应函数得到t₁时刻的作动器位移响应函数与t₁时刻的传感器位移响应函数，根据t₁时刻的作动器位移响应函数与t₁时刻的传感器位移响应函数得到作动器与传感器的交叉位移熵；

步骤三：根据步骤二中的作动器与传感器的交叉位移熵和最小交叉位移熵优化准则得到传感器作动器位置的优化目标函数；

步骤四：根据优化算法对步骤三中的优化目标函数寻优得到交叉位移熵之和的最小值，交叉位移熵之和的最小值对应的位置为作动器在受控结构中的最优位置，根据作动器的最优位置得出传感器的最优位置。

2.根据权利要求1所述的基于最小交叉位移熵的传感器作动器位置优化方法，其特征在于：在步骤一中，受控结构的振型方程Y_i(x)为：

其中，C_i为常数，ω_i为固有频率，β_i为第i阶频率系数，a为抗弯刚度系数，l为受控结构长度，x为坐标，ρ为受控结构单位长度的质量、A为受控结构的横截面积，EJ为抗弯刚度。

3.根据权利要求2所述的基于最小交叉位移熵的传感器作动器位置优化方法，其特征在于：在步骤一中，正则坐标方程为：

其中，η_i(t)为正则坐标，F(x,t)为受控结构单位长度上分布的外力，M(x,t)为单位长度上分布的外力矩，i为阶数号，x为坐标，t为时刻，l为受控结构长度，ω_i为固有频率。

4.根据权利要求3所述的基于最小交叉位移熵的传感器作动器位置优化方法，其特征在于：在步骤一中，受控结构在任意位置的振动位移响应函数为：

其中，i为阶数号，t为时刻。

5.根据权利要求4所述的基于最小交叉位移熵的传感器作动器位置优化方法，其特征在于：在步骤二中，t₁时刻的作动器位移响应函数为y_bi(x,t₁)，t₁时刻的传感器位移响应函数为y_vj(x,t₁)，作动器与传感器的交叉位移熵D_ij(x)为：

其中，i为阶数号，j为阶数号，x为坐标。

6.根据权利要求5所述的基于最小交叉位移熵的传感器作动器位置优化方法，其特征在于：在步骤三中，传感器作动器位置的优化目标函数T_d为：

其中，i为阶数号，j为阶数号，n为最大阶数号。