基于小波变换和支持向量多分类机的光纤布拉格光栅低速冲击定位系统

摘要：

利用光纤布拉格光栅(FBG)构建传感器网络,结合小波变换、频谱分析和支持向量机分类算法,对碳纤维复合材料板低速冲击区域定位进行了研究.根据划分区域进行冲击试验,探索冲击区域与信号特征之间的关系.在对低速冲击信号进行小波变换去除基线干扰的基础上,采用傅里叶变换提出提取冲击信号幅频特性作为信号特征进行低速冲击区域定位识别的方法,将提取的信号幅频特性作输入、冲击区域类别作输出构建支持向量多分类机实现低速冲击区域定位识别.实验结果表明:在500 mm×500mm×2 mm的碳纤维复合材料板上对36个测试样本进行低速冲击区域定位识别,实现33个低速冲击区域准确定位,正确率达90％以上,低速冲击定位系统的区域识别精度为40 mm×40 mm,且每个区域定位时间小于1011 ms.研究结果为碳纤维复合材料板的低速冲击区域定位检测提供了一种科学可靠的方法.

关键词：光栅、低速冲击区域定位、支持向量多分类机、碳纤维复合材料、小波变换、信号特征提取

所属期刊栏目：41

分类号：TN253(光电子技术、激光技术)

资助基金：国家自然科学基金61174018;山东省自然科学基金ZR2011FQ025;中国博士后基金20110491620;山东省博士后创新项目专项基金201103024

在线出版日期：2014-04-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：131-137