基于光流法和无人机的大型风力机结构动力特性测试

• 作者: 李万润 赵文海 李家富 杜永峰
• 来源期刊: 湖南大学学报（自然科学版）
• 学科: 工学
• 关键词: 结构健康监测 风力机结构 计算机视觉 动力特性 光流法
• 年，卷（期）: 2024,（9）
• 页码范围: 223-233
• 页数: 11页
• 语种: 中文
• DOI: 10.16339/j.cnki.hdxbzkb.2023117

摘要

针对大型风力机结构以人工检测为主费时耗力且危险的劣势，提出一种基于光流法和无人机的大型风力机结构动力特性识别方法 .首先研究无人机空间悬停振动规律，提出基于背景不动点结合自适应比例因子的无人机镜头空间位移补偿方法；其次，使用无人机拍摄风力机结构在摆振与挥舞方向的振动视频，采用光流法对监测点进行视觉跟踪得到其位移响应，并与传统监测方法进行时域与频域信息的对比分析；最后，结合分段监测方法识别风力机结构全局模态振型，并通过振动台试验进行验证.结果表明，背景不动点结合自适应比例因子的位移补偿方法有效地解决了无人机悬停过程中由于振动引起的空间位移漂移影响.结合分段监测方法，利用无人机搭载计算机视觉监测系统可以很好地识别大型风力机结构的模态振型，实现了远距离、非接触、低成本的结构健康监测，可为风力机等大型结构状态评估提供依据.