張玉良， 楊 飛， 岳洪浩， 鄧宗全， 徐 洋

(1. 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 機(jī)電工程學(xué)院，哈爾濱 150001； 2. 東華大學(xué) 機(jī)電工程學(xué)院，上海 201620)

星箭連接分離裝置位于衛(wèi)星發(fā)射的關(guān)鍵部位，其穩(wěn)定性對(duì)衛(wèi)星的成功發(fā)射至關(guān)重要。星箭連接分離裝置分離前需保持連接的絕對(duì)可靠，分離時(shí)必須迅速準(zhǔn)確的分離，其過程會(huì)產(chǎn)生比較大的沖擊載荷，火工分離裝置分離過程中產(chǎn)生的加速度沖擊甚至能達(dá)2 500g[1]。而其沖擊載荷很大又難以直接測(cè)量，因此找到一種合適的星箭連接分離裝置載荷識(shí)別方法，對(duì)其優(yōu)化設(shè)計(jì)及穩(wěn)定性分析都很有幫助，具有重要意義。

沖擊載荷識(shí)別是動(dòng)力學(xué)分析的逆問題，動(dòng)載荷識(shí)別方法主要分為時(shí)域法和頻域法兩種[2]。時(shí)域法是在時(shí)域內(nèi)，利用階躍力積分來進(jìn)行動(dòng)載荷識(shí)別；而頻域法主要利用測(cè)點(diǎn)響應(yīng)和頻響函數(shù)求逆來識(shí)別載荷，優(yōu)點(diǎn)是直觀、原理簡(jiǎn)單且便于應(yīng)用。張禮才等[3]基于頻域法，揭示了連采機(jī)井下采煤時(shí)受到的隨機(jī)載荷內(nèi)在的統(tǒng)計(jì)規(guī)律，并編制了連采機(jī)載荷譜；聶君鋒等[4]也基于動(dòng)態(tài)載荷的頻域識(shí)別方法，對(duì)引射筒所受發(fā)動(dòng)機(jī)試車產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)載荷進(jìn)行了識(shí)別?？紤]到工程實(shí)際中測(cè)點(diǎn)響應(yīng)和頻響函數(shù)相對(duì)容易獲取，本文選取頻域法對(duì)星箭連接分離裝置進(jìn)行沖擊載荷識(shí)別。由于測(cè)點(diǎn)沖擊響應(yīng)中的干擾和噪聲對(duì)頻域法識(shí)別的準(zhǔn)確性影響較大，可對(duì)測(cè)點(diǎn)沖擊響應(yīng)進(jìn)行去噪重組。鑒于經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解法(Empirical Mode Decomposition, EMD)在故障診斷[5]、沖擊響應(yīng)信號(hào)提取[6]中的成功應(yīng)用，基于EEMD原理，對(duì)測(cè)點(diǎn)沖擊響應(yīng)EEMD分解，提取沖擊響應(yīng)部分，再進(jìn)行沖擊載荷識(shí)別，并對(duì)比去噪前后沖擊載荷識(shí)別效果。

1 記憶合金型星箭連接分離機(jī)構(gòu)

本文以一種基于記憶合金(Shape Memory Alloy, SMA)驅(qū)動(dòng)的大承載低沖擊連接分離裝置[7]為研究對(duì)象，如圖1所示，該連接分離裝置的工作原理是：

(1)分離裝置連接與鎖緊：對(duì)承力螺桿施加預(yù)緊力，使承力螺桿產(chǎn)生彈性勢(shì)能，并將預(yù)緊載荷傳遞至主傳力螺母，使其產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)勢(shì)能，鎖緊載荷進(jìn)一步傳遞至兩級(jí)擺臂，根據(jù)力矩平衡原理，鎖緊載荷逐級(jí)減小。此時(shí)觸發(fā)轉(zhuǎn)軸對(duì)一級(jí)擺臂進(jìn)行限位，一級(jí)擺臂對(duì)二級(jí)擺臂進(jìn)行限位，二級(jí)擺臂又對(duì)主傳力螺母進(jìn)行限位，以保持主傳力螺母的轉(zhuǎn)動(dòng)勢(shì)能。

(2)分離裝置解鎖與分離：當(dāng)SMA驅(qū)動(dòng)接收到上級(jí)供電后，電能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽捎赟MA具有應(yīng)變儲(chǔ)能特性，當(dāng)達(dá)到SMA相變溫度時(shí)，SMA產(chǎn)生回復(fù)應(yīng)力和應(yīng)變，帶動(dòng)觸發(fā)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，解除對(duì)一級(jí)擺臂限位，一級(jí)擺臂釋放撞擊1號(hào)點(diǎn)，繼而二級(jí)擺臂限位解除撞擊2號(hào)點(diǎn)，從而解除主承力螺母為非自鎖梯形螺紋連接，主承力螺母轉(zhuǎn)動(dòng)勢(shì)能釋放并轉(zhuǎn)變?yōu)槌辛β輻U直線運(yùn)動(dòng)動(dòng)能，承力螺桿最終脫離連接界面，星箭實(shí)現(xiàn)解鎖分離。

圖1 星箭連接分離裝置及分離過程示意圖Fig.1 The Fig of connection separation device of satellite and rocket and separation process

通過以上分析，該裝置分離過程中會(huì)產(chǎn)生三次沖擊載荷，如何識(shí)別這三次沖擊載荷大小即為本文主要研究?jī)?nèi)容。

2 基于EEMD去噪的星箭解鎖分離機(jī)構(gòu)沖擊載荷識(shí)別方法研究

2.1 頻域法的沖擊載荷識(shí)別原理

動(dòng)載荷識(shí)別的頻域法識(shí)別主要為兩類，即模態(tài)坐標(biāo)變換法和頻響函數(shù)矩陣求逆法。模態(tài)坐標(biāo)變換法是在模態(tài)參數(shù)均已知的情況下，基于模態(tài)坐標(biāo)系來求解未知?jiǎng)虞d荷，但在工程實(shí)際中，模態(tài)參數(shù)難以確定。而頻響函數(shù)矩陣求逆法只需要知道頻響函數(shù)矩陣和測(cè)點(diǎn)響應(yīng)譜矩陣，便能求出載荷譜，這在工程實(shí)際中比較容易實(shí)現(xiàn)。基于已有實(shí)驗(yàn)條件，本文基于頻響函數(shù)矩陣求逆法，對(duì)星箭連接分離裝置分離過程產(chǎn)生的沖擊載荷進(jìn)行識(shí)別。

2.2 頻響函數(shù)矩陣求逆法

對(duì)于確定性響應(yīng)，設(shè)需要識(shí)別載荷數(shù)為nf、測(cè)得的響應(yīng)數(shù)為nu、線性結(jié)構(gòu)的動(dòng)載荷陣列[F(ω)nf×1]、測(cè)得響應(yīng)陣列為[U(ω)nu×1]，他們滿足如下關(guān)系

[U(ω)nu×1]=[H(ω)nu×nf][F(ω)nf×1]

(1)

式中：[H(ω)nu×nf]是系統(tǒng)的頻響函數(shù)矩陣，故待求動(dòng)載荷[F(ω)nf×1]可由以下公式求出

[F(ω)nf×1]=[H(ω)nu×nf]+[U(ω)nu×1]=

(2)

式中：角標(biāo)“+”表示矩陣[H(ω)nu×nf]的Moore-Penrose偽逆，即廣義逆；“H”表示矩陣的復(fù)共軛轉(zhuǎn)置；[U]和[V]分別為兩個(gè)酉矩陣；對(duì)角陣[Σ]=diag(σ1,σ2,…,σn),σ1≥σ2≥…≥σn≥0為變換矩陣所有的奇異值，當(dāng)rank(H)

2.3 EEMD去噪原理

經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解法(EMD)是由Huang[8]于1998年提出，EMD幾乎能對(duì)所有非平穩(wěn)信號(hào)進(jìn)行平穩(wěn)化處理，將非平穩(wěn)信號(hào)按不同尺度逐級(jí)展開，分解成具有不同物理意義的本征模態(tài)函數(shù)IMF和表征信號(hào)整體變化趨勢(shì)的殘余分量。設(shè)原始信號(hào)為y(t)，則對(duì)其進(jìn)行EMD分解，最終可得到

(3)

由式(3)可以看出：原始信號(hào)y(t)可分解為一系列固有模態(tài)函數(shù)cn(t)和殘余分量rn(t)。EMD已經(jīng)被應(yīng)用于很多領(lǐng)域，但仍存在一些待解決的問題，比較突出的是容易產(chǎn)生模態(tài)混疊，而EEMD則比較好地解決了這個(gè)問題。

EEMD算法的核心是EMD，但相對(duì)于EMD分解效果更好，比較好地解決了模態(tài)混疊的問題。EEMD的具體分解過程如圖2所示，圖2中最后結(jié)果ai便是EEMD分解原始信號(hào)y(t)得到的各階模態(tài)分量IMFs。EMD及EEMD在沖擊特征提取及去噪方面的應(yīng)用研究有：張春棋等[9]對(duì)爆炸沖擊信號(hào)進(jìn)行EMD分解并結(jié)合時(shí)頻分析，精確反應(yīng)了爆炸沖擊信號(hào)的特征；趙明生等[10]研究了EEMD在爆破振動(dòng)信號(hào)去噪中的應(yīng)用，發(fā)現(xiàn)EEMD去噪效果比較理想；劉連生等[11]采用小波閾值法、EMD以及EEMD的信號(hào)去噪方法分別對(duì)露天爆破開采下所獲得的爆破地震波信號(hào)進(jìn)行去噪處理，結(jié)果表明EEMD去噪效果最好。

圖2 EEMD分解過程Fig.2 The decomposition process of EEMD

基于已有研究并結(jié)合EEMD，可考慮將星箭解鎖分離機(jī)構(gòu)分離時(shí)產(chǎn)生的原始沖擊信號(hào)按高低頻逐級(jí)分解開來[12]，再去掉噪聲、干擾和固有模態(tài)部分，提取沖擊響應(yīng)部分參與載荷識(shí)別。

3 基于頻域法的星箭連接分離裝置沖擊載荷識(shí)別方法研究

3.1 星箭連接分離裝置沖擊載荷識(shí)別模型的建立

該裝置在解鎖分離過程中會(huì)產(chǎn)生3次沖擊，由于激勵(lì)點(diǎn)數(shù)及位置均已知，且3次激勵(lì)之間有細(xì)微時(shí)間間隔，也可以看作是單點(diǎn)不同位置的激勵(lì)?；陬l響函數(shù)矩陣求逆法，只要再測(cè)出該裝置的頻響函數(shù)以及不同測(cè)點(diǎn)的響應(yīng)即可求出3次沖擊載荷的大小。在以上分析的基礎(chǔ)上，選取合適的點(diǎn)對(duì)該裝置進(jìn)行簡(jiǎn)化如圖3所示，數(shù)字標(biāo)號(hào)為對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)號(hào)，裝置解鎖分離時(shí)產(chǎn)生的沖擊部位依次為1，2，25。

圖3 星箭連接分離裝置簡(jiǎn)化線框模型及測(cè)點(diǎn)布置Fig.3 The simplified wireframe model and measuring point arrangement of connection separation device

載荷識(shí)別研究是建立在系統(tǒng)實(shí)測(cè)響應(yīng)基礎(chǔ)上，結(jié)構(gòu)響應(yīng)的測(cè)量是重要環(huán)節(jié)之一。測(cè)點(diǎn)數(shù)目取決于所選頻率范圍、期望模態(tài)數(shù)、試件上所關(guān)心區(qū)域及現(xiàn)有傳感器數(shù)目等多項(xiàng)因素。當(dāng)測(cè)點(diǎn)位置選擇不合適或者測(cè)點(diǎn)數(shù)量太少，會(huì)使結(jié)構(gòu)上部分重要位置的運(yùn)動(dòng)丟失。根據(jù)測(cè)點(diǎn)布置原則及試驗(yàn)要求，為獲取頻響函數(shù)，在星箭解鎖分離機(jī)構(gòu)的殼體，捕獲帽以及連接的蜂窩板上均勻布點(diǎn)，尤其是在各部件之間關(guān)節(jié)連接處也相應(yīng)布點(diǎn)。測(cè)點(diǎn)分布如圖3所示，在充分考慮各載荷分量作用情況下，選擇合適的響應(yīng)測(cè)量點(diǎn)，從C1-C22共22個(gè)測(cè)點(diǎn)，C15、C16、C19-C22這6個(gè)測(cè)點(diǎn)布置三軸加速度傳感器測(cè)量XYZ三個(gè)方向，其它16個(gè)測(cè)點(diǎn)布置單向加速度傳感器測(cè)量法向，坐標(biāo)系設(shè)定為圖3中左下角所示，實(shí)物傳感器布置如圖4所示。

圖4 星箭連接分離裝置實(shí)物測(cè)點(diǎn)布置Fig.4 The measuring point arrangement of connection separation device of satellite and rocket

節(jié)點(diǎn)號(hào)1、節(jié)點(diǎn)號(hào)2分別對(duì)應(yīng)擺臂一和擺臂二釋放的沖擊點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)號(hào)25為第三次沖擊載荷作用點(diǎn)，在分離前先在裝置上敲擊沖擊點(diǎn)，測(cè)量各測(cè)點(diǎn)響應(yīng)，分別估算出節(jié)點(diǎn)號(hào)1、節(jié)點(diǎn)號(hào)2、節(jié)點(diǎn)號(hào)25與各測(cè)點(diǎn)之間的頻響函數(shù)曲線。星箭分離時(shí)，同時(shí)用壓電式加速度傳感器、本次測(cè)量采用東華測(cè)試軟件公司的DH5922數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集及頻響函數(shù)的分析。

對(duì)于簡(jiǎn)化模型(圖3)，在星箭連接分離裝置分離器前，先分別測(cè)量并得到1，2，25點(diǎn)和其它各點(diǎn)之間的頻響函數(shù)，星箭分離裝置解鎖分離過程中再測(cè)得各點(diǎn)的沖擊響應(yīng)信號(hào)，各點(diǎn)響應(yīng)為1，2，25三點(diǎn)沖擊載荷激勵(lì)引起。1，2，25三點(diǎn)處沖擊響應(yīng)為

[U(ω)nu×1]=[H(ω)nu×nf][F(ω)nf×1]

(4)

展開為(n為響應(yīng)測(cè)點(diǎn)數(shù))

(5)

根據(jù)測(cè)點(diǎn)布置可知n=22，i為星箭分離裝置的沖擊載荷作用點(diǎn)，分別對(duì)應(yīng)1，2，25這三個(gè)點(diǎn)，設(shè)i=1，2，25，則其沖擊載荷可以表示為Fi(ω)

(6)

再對(duì)F1(ω)、F2(ω)、F25(ω)進(jìn)行傅里葉逆變換，可得沖擊載荷的時(shí)間歷程如下

f1(t)=FFT-1[F1(ω)]

(7)

f2(t)=FFT-1[F2(ω)]

(8)

f25(t)=FFT-1[F25(ω)]

(9)

在以上方法載荷識(shí)別過程中，有時(shí)會(huì)遇到結(jié)構(gòu)矩陣求逆是病態(tài)的，一般采用最小二乘正則化算法[13]，以解決載荷識(shí)別求解過程中遇到的病態(tài)問題。

3.2 基于試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析法的頻響函數(shù)獲取

試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析方法包含多種方法，本文采用測(cè)力法中的錘擊單點(diǎn)激勵(lì)法，再結(jié)合頻響函數(shù)理論取得激勵(lì)點(diǎn)和測(cè)點(diǎn)之間的頻響函數(shù)。設(shè)備連接如圖5所示，三向加速度傳感器位置即為測(cè)點(diǎn)C1-C22(圖3)。

圖5 試驗(yàn)設(shè)備連接圖Fig.5 Test equipment connection diagram

加速度傳感器試驗(yàn)參數(shù)設(shè)置如表1所示。

表1 試驗(yàn)數(shù)據(jù)采集主要參數(shù)設(shè)置Tab.1 The main parameter setting of test data acquisition

現(xiàn)以激勵(lì)點(diǎn)1和測(cè)點(diǎn)C1為例，求其之間的頻響函數(shù)。激勵(lì)點(diǎn)1為脈沖激勵(lì)，如圖6所示，脈沖峰值為823 N，方向?yàn)?Y，數(shù)據(jù)采集時(shí)間0.41 s。在激勵(lì)的同時(shí)，各測(cè)點(diǎn)加速度傳感器也在測(cè)量各位置的激勵(lì)響應(yīng)，測(cè)點(diǎn)C1測(cè)得對(duì)應(yīng)脈沖響應(yīng)如圖7所示，方向?yàn)?X。

通過激勵(lì)點(diǎn)1、測(cè)點(diǎn)C1采集的數(shù)據(jù)及頻響函數(shù)理論，可以得到激勵(lì)點(diǎn)1和測(cè)點(diǎn)C1之間的頻響函數(shù)如圖8所示。同理，通過以上方法可以得到激勵(lì)點(diǎn)1和各測(cè)點(diǎn)的頻響函數(shù)，如圖9所示。也可以獲得激勵(lì)點(diǎn)2、25分別和其它測(cè)點(diǎn)的頻響函數(shù)。

圖6 激勵(lì)點(diǎn)1脈沖激勵(lì)Fig.6 The pulse excitation of excitation point 1

圖7 測(cè)點(diǎn)C1脈沖響應(yīng)Fig.7 The impulse response of the excitation point C1

圖8 測(cè)點(diǎn)C1對(duì)應(yīng)激勵(lì)點(diǎn)1頻響函數(shù)Fig.8 The frequency response function between the excitation point C1 and the excitation point 1

圖9 激勵(lì)點(diǎn)1與各測(cè)點(diǎn)頻響函數(shù)(部分顯示)Fig.9 The frequency response function between the excitation point 1 and the other excitation points

為了驗(yàn)證測(cè)點(diǎn)C1的響應(yīng)是否由激勵(lì)點(diǎn)1引起，下面再分析他們之間的相關(guān)性。由于相干函數(shù)可以檢驗(yàn)信號(hào)的置信度，因此輸入與輸出間的相關(guān)性可用相干函數(shù)來分析。相干函數(shù)值越小，說明輸入與輸出之間相干程度也越小；反之，相干函數(shù)值越接近1，說明輸入與輸出的相干程度也就越大。本試驗(yàn)激勵(lì)點(diǎn)1與測(cè)點(diǎn)C1之間的相干函數(shù)如圖10所示，從圖中分析可知，其函數(shù)值在頻率小于3 000 Hz部分都十分接近1，所以得到的頻響函數(shù)具有較高的可信度。

圖10 測(cè)點(diǎn)C1與激勵(lì)點(diǎn)1間的相干函數(shù)Fig.10 The coherence function between C1 and excitation point 1

3.3 基于頻響函數(shù)矩陣求逆法的載荷識(shí)別

獲得頻響函數(shù)后，結(jié)合式(6)及載荷識(shí)別模型可知，只需要再知道該裝置分離過程各測(cè)點(diǎn)的沖擊響應(yīng)(圖11)，便可求得沖擊載荷大小。

圖11 各測(cè)點(diǎn)沖擊響應(yīng)Fig.11 The shock response signal of all excitation points

借助于MATLAB計(jì)算，可以求得Fi(ω)，再對(duì)Fi(ω)進(jìn)行傅里葉逆變換，即

f(t)=FFT-1[F(ω)]

(10)

可以求得沖擊載荷的時(shí)間歷程如圖12所示。

根據(jù)頻響函數(shù)矩陣求逆法的沖擊載荷識(shí)別結(jié)果可知，此方法能夠較準(zhǔn)確得到?jīng)_擊載荷的大小，同時(shí)也可以看到識(shí)別的精度不是很高，包含有大量噪聲和干擾引起的非沖擊載荷部分。下面再基于EEMD原理，將各測(cè)點(diǎn)沖擊響應(yīng)信號(hào)去噪處理后，再進(jìn)行載荷識(shí)別。

3.4 基于EEMD去噪的沖擊載荷識(shí)別

對(duì)測(cè)點(diǎn)C1的沖擊響應(yīng)信號(hào)進(jìn)行EEMD分解，如圖13所示，圖中第一個(gè)信號(hào)為原始信號(hào)，后面依次為模態(tài)分量IMF1-IMF7，最后一個(gè)為分解后的余項(xiàng)RES，RES是一個(gè)幅值變化很小的序列，表征了測(cè)點(diǎn)C1處沖擊響應(yīng)的整體趨勢(shì)。再對(duì)EEMD分解的模態(tài)分量做頻譜分析分析，如圖14即為測(cè)點(diǎn)C1處沖擊響應(yīng)信號(hào)的EEMD分解頻譜圖。

圖12 沖擊載荷識(shí)別結(jié)果Fig.12 The results of the impact load identification

圖13 測(cè)點(diǎn)C1沖擊響應(yīng)的EEMD分解Fig.13 The EEMD decomposition of the excitation point 1

由EEMD分解結(jié)果可知，原始沖擊信號(hào)中同時(shí)包含了高頻成分和中低頻成分，其中高頻成分是由沖擊所致，而中低頻成分是沖擊載荷激起的固有頻率振動(dòng)和局部振動(dòng)。據(jù)此，單獨(dú)提取出IMF1作為測(cè)點(diǎn)C1僅由沖擊引起的響應(yīng)部分，IMF1如圖15所示，下面將去噪后提取的IMF1作為C1點(diǎn)沖擊響應(yīng)，再進(jìn)行沖擊載荷識(shí)別。由式(9)和式(10)可得EEMD去噪的沖擊載荷識(shí)別結(jié)果如圖16所示。由圖中載荷識(shí)別結(jié)果可知，EEMD去噪后沖擊載荷識(shí)別結(jié)果要明顯優(yōu)于去噪前的結(jié)果，識(shí)別結(jié)果中的噪聲和干擾比較小。

圖14 測(cè)點(diǎn)1沖擊響應(yīng)EEMD分解各IMF對(duì)應(yīng)頻譜圖Fig.14 The spectrograms of the excitation point 1based on the denoising of EEMD

圖15 測(cè)點(diǎn)C1 EEMD分解后的IMF1Fig.15 The IMF1 of the EEMD decomposition of the excitation point C1

圖16 基于EEMD去噪識(shí)別的沖擊載荷Fig.16 The results of the impact load identification based on the de-noising of EEMD

4 實(shí)驗(yàn)及結(jié)果分析

為比較頻域法及基于EEMD去噪的后沖擊載荷識(shí)別效果，設(shè)計(jì)出一個(gè)既能直接測(cè)量沖擊載荷大小，又可測(cè)量各測(cè)點(diǎn)響應(yīng)的實(shí)驗(yàn)方案，如圖17所示。

J1，J2，J3是三次沖擊點(diǎn)，在此處布置微型壓電式測(cè)力傳感器，用于直接測(cè)量三次沖擊載荷；C1-C22是測(cè)點(diǎn)布置，按照?qǐng)D中的測(cè)點(diǎn)布置方案進(jìn)行安裝。本次試驗(yàn)分為兩次數(shù)據(jù)采集：① 星箭連接分離裝置分離前的錘擊法測(cè)頻響函數(shù)；② 星箭連接分離裝置分離過程中的沖擊載荷及各測(cè)點(diǎn)的沖擊響應(yīng)。測(cè)得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)后，由沖擊載荷識(shí)別方法可以得到的結(jié)果如圖18所示。

圖17 實(shí)驗(yàn)方案圖Fig.17 TheFig of experimental plan

圖18 實(shí)驗(yàn)測(cè)得沖擊載荷大小Fig.18 The measured impact load

根據(jù)圖18，對(duì)于不同載荷識(shí)別方法和試驗(yàn)測(cè)量結(jié)果對(duì)比如表2所示。

表2 載荷識(shí)別方法結(jié)果對(duì)比Tab.2 Thecomparison of the results of the identification methods

對(duì)比以上載荷識(shí)別方法和實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知：在識(shí)別精度上，基于EEMD去噪的頻域法識(shí)別結(jié)果更接近于測(cè)量真實(shí)值，基于EEMD去噪識(shí)別的沖擊載荷峰值和測(cè)量值相比在16 N以內(nèi)，而不去噪的頻域法識(shí)別結(jié)果在57 N以內(nèi)；另外從脈沖寬度對(duì)比可知，頻域法識(shí)別結(jié)果中含有比較多的干擾和噪聲，造成識(shí)別的脈沖寬度過大，而基于EEMD去噪載荷識(shí)別結(jié)果法更為理想。

5 結(jié) 論

本文詳細(xì)介紹了頻響函數(shù)矩陣求逆法的載荷識(shí)別原理，并對(duì)星箭連接分離裝置分離過程產(chǎn)生的3次沖擊載荷進(jìn)行識(shí)別。先選取頻域法中的頻響函數(shù)矩陣求逆法對(duì)該裝置進(jìn)行沖擊載荷識(shí)別，再選取基于EEMD去噪的頻域法進(jìn)行計(jì)算對(duì)比。

由載荷識(shí)別結(jié)果及實(shí)驗(yàn)可知：基于EEMD去噪的頻域法識(shí)別結(jié)果更優(yōu)，其含有干擾及噪聲成分更少；而普通頻域法識(shí)別結(jié)果中摻雜有部分非沖擊載荷部分。由此可知基于EEMD去噪的頻域法沖擊載荷識(shí)別效果要明顯優(yōu)于普通的頻域法，該方法也可推廣到火工分離裝置、槍炮發(fā)射等沖擊載荷較大，且不易測(cè)量的裝置上，該方法對(duì)于裝置優(yōu)化設(shè)計(jì)及環(huán)境分析很有幫助。