Khảo sát khả năng giảm dao động của hệ cản SAIVS TMD

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA NGUYỄN THANH MINH KHẢO SÁT KHẢ NĂNG GIẢM DAO ĐỘNG CỦA HỆ CẢN SAIVS-TMD Chuyên ngành : XÂY DỰNG DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP Mã số ngành : 60.58.20 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP.HỒ CHÍ MINH – 12/2009 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH Cán hướng dẫn khoa học : …………………………………………………………… (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị chữ ký) Cán chấm nhận xét 1: ……………………………………………………………… (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị chữ ký) Cán chấm nhận xét 2: ……………………………………………………………… (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị chữ ký) Luận văn thạc sĩ bảo vệ HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC SĨ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA, ngày …26 tháng …01….năm …2010 Trường đại học Bách Khoa TPHCM Phòng đào tạo sau đại học Khoa Kỹ Thuật Xây Dựng *************** Cộng hoà xã hội chủ nghĩa Việt Nam Độc lập – tự – hạnh phúc o0o— TPHCM, ngày _tháng _năm 2009 NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên : Nguyễn Thanh Minh Phái : Nam Ngày, tháng, năm sinh : 04/04/1982 Nơi sinh : Thanh Hố Chun ngành : Xây dựng cơng trình DD&CN Khoá : 2006 Mã số học viên : 02106535 I TÊN ĐỀ TÀI THỰC HIỆN : KHẢO SÁT KHẢ NĂNG GIẢM DAO ĐỘNG CỦA HỆ CẢN SAIVS-TMD II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG : Khảo sát khả chống động đất hệ cản SAIVS – TMD, đồng thời tìm hiểu thuật toán EMD/HT điều khiển hệ cản SAIVS-TMD Nội dung bao gồm : Chương : tổng quan Chương : trình bày phương pháp phân tích động đất Chương : trình bày phương pháp tần số - thời gian phương pháp EMD thuật biến đổi Hilbert Chương : mô tả tính tốn cụ thể hệ SAIVS vào cơng trình Chương : Kết luận kiến nghị III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : …… /…… /…… IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ : …… /…… /…… V CÁN BỘ HƯỚNG DẪN : PGS.TS BÙI CÔNG THÀNH CÁN BỘ HƯỚNG DẪN TRƯỞNG BAN QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH PGS.TS BÙI CÔNG THÀNH PGS.TS BÙI CÔNG THÀNH LỜI CẢM ƠN Lời tri ân muốn gởi đến Thầy PGS.TS Bùi Cơng Thành cho tơi hội tiếp xúc với đề tài thú vị Không thầy hướng dẫn tận tình kiến thức cần thiết, tơi cịn thầy hướng dẫn cách tự nghiên cứu hiệu Tôi nhận lời động viên chân thành, giúp đỡ với cơng thức tốn học phức tạp để tơi vượt qua khó khăn thời gian qua Kế đến, muốn cảm ơn cha mẹ anh em gia đình ni dưỡng quan tâm chăm sóc tơi thời gian học Sự động viên chăm sóc gia đình động lực lớn cho tơi Tơi cảm ơn động viên quan tâm bạn bè lớp cao học K16 suốt thời gian học trường Nhân xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu, phòng đào tạo sau đại học trường Đại học Bách Khoa Thành Phố Hồ Chí Minh thầy tham gia giảng dạy chương trình cao học ngành Xây dựng dân dụng công nghiệp, người cho tơi kiến thức thật hữu ích để phục vụ cho cơng việc tương lai HỌC VIÊN NGUYỄN THANH MINH TÓM TẮT LUẬN VĂN Hệ cản khối lượng có độ cứng thay đổi bán chủ động ( SAIVS –TMD ), nghiên cứu luận văn, có khả thay đổi độ cứng tần số theo thời gian So sánh với hệ TMD hệ TMD chỉnh đến tần số xác định theo tần số mode ban đầu công trình, cơng trình chịu dao động tần số lại thay đổi liên tục Hệ SAIVS-TMD vượt qua giới hạn thay đổi liên tục tần số hệ theo thời gian Để thay đổi thế, việc xác định tần số tức thời thời gian thực thuật giải phải dựa thuật tần số thời gian Các thuật toán xác định điều chỉnh tần số tức thời hệ cản dựa thuật giải biến đổi Hilbert thuật phân tích mode thực nghiệm EMD Sau tìm tần số tức thời cơng trình bị lực kích thích, hệ cản tự điều chỉnh tần số để tăng tối đa khả giảm dao động Đó vấn đề nghiên cứu luận văn ABSTRACT Semi-active variable independent stiffness tuned mass damper (SAIVSTMD) which is capable in changing stiffness and frequency smoothly and robustly during earthquake is discussed in this thesis In comparison, the passive tuned mass damper can only tune to a fix frequency, which is the first mode of structure, although the frequency of structure is changing continuously during earthquake SAIVS-TMD has the ability to change frequency continuously, and overcome the limitation of TMD In other to research as described above, the system has to base on real time tuning algorithms to identify and tune the instantaneous frequency of the SAIVS-TMD, which have to imply Hilbert Transform (HT) technique and Empirical Mode Decomposition (EMD) These problem and technique will be investigated in this thesis TỔNG HỢP HÌNH VẼ CHƯƠNG Hình 1.1 Gối đỡ dùng cơng trình hố chất Bando Hình 1.2 Hệ lập dao động Hình 1.3 Hệ cản khối lượng thay đổ lắp tồ tháp Fukuoka, Nhật Hình 1.4 Hệ cản kim loại Hình 1.5 Hệ cản kim loại sử dụng đập Casad, Bremerton, WA Hình 1.6 Hệ cản kim loại sử dụng trường đại hoạc Berkeley,CA Hình 1.7 Hệ cản chất lỏng nhớt Hình 1.8 Hệ cản ma sát Hình 1.9 Tồ nhà Kyobashi Seiwa, Tokyo, Nhật Hình 1.10 Chi tiết hệ cản AMD Hình 1.11 Tháp Shinsuku Park Hình 1.12 Hệ cản khối lượng hỗn hợp Hình 1.13 Viện nghiên cứu kỹ thuật Kajima trang bị thiết bị độ cứng thay đổi Hình 1.14 Toà nhà Nihon-Kagaku-Mỉaikan, viện quốc gia sáng tạo ứng dụng khoa học Tokyo Hình 1.15 Lắp đặt thiết bị MR Hình 1.16 Cầu Dongting Hunan, Trung Quốc Hình 1.17 Hệ cản MR ứng dụng dây cáp cầu Dongting Hình 1.18 Hệ cản MR 40 ứng dụng cơng trình dân dụng Hình 1.19 Sơ đồ hoạt động thiết bị SAIVS Hình 1.20 Chi tiết lị xo CHƯƠNG Hình 2.1 Phương trình cân động học Hình 2.2 Hệ bậc tự Hình 2.3 Tác động lực động đất Hình 2.4 Phổ thiết kế giả gia tốc với gia tốc chuyển động đất Hình 2.5 Biểu đồ thiết kế phổ đàn hồi CHƯƠNG Hình 3.1 Phổ tín hiệu điển hình Hình 3.2 : Cơng trình gắn hệ cản SAIVS – TMD mái + chi tiết hệ SAIVS Hình 3.3 :Thuật điều khiển lịch trình gain Hình 3.4 Hệ bậc tự Hình 3.5 Hệ BTD + hệ cản Hình 3.6 Tín hiệu chưa chuẩn hố Hình 3.7 Phương pháp lọc tín hiệu sử dụng phương pháp EMD Hình 3.6 Tín hiệu chuẩn hố Hình 3.7 Thuật giải điều khiển EMD/HT Hình 3.10 Chuyển vị đỉnh cơng trình 20 tầng chịu động đất Coralitos Hình 3.11 Mode IMF sau chuẩn hố Hình 3.12 Mode IMF sau chuẩn hố Hình 3.13 Mode IMF sau chuẩn hố Hình 3.14 Mode IMF sau chuẩn hố Hình 3.15 Mode IMF sau chuẩn hố CHƯƠNG Hình 4.1 Thành phần dao động trận động đất Altadena Hình 4.2 Thành phần dao động trận động đất Elcentro Hình 4.3 Thành phần dao động trận động đất Corralitos Hình 4.4 Thành phần dao động trận động đất Hollister Hình 4.5 Thành phần dao động trận động đất Laccnorth Hình 4.6 Thành phần dao động trận động đất Lexington Hình 4.7 Thành phần dao động trận động đất Lucerne Hình 4.8 Thành phần dao động trận động đất NewHall Hình 4.9 Thành phần chuyển vị đỉnh ctr tầng không gắn hệ cản chịu động đất Altadena Hình 4.10 Các thành phần imfi chuẩn hố Hình 4.11 Thành phần chuyển vị hệ SAIVS-TMD chịu động đất Elcentro Hình 4.12 Thành phần chuyển vị hệ SAIVS-TMD chịu tác động động đất Hình 4.13 Thành phần chuyển vị hệ SAIVS-TMD chịu động đất Holister Hình 4.14 Thành phần chuyển vị hệ SAIVS-TMD chịu tác động động đất LaccNorth Hình 4.15 Thành phần chuyển vị hệ SAIVS-TMD chịu tác động động đất Lexington Hình 4.16 Thành phần chuyển vị hệ SAIVS-TMD chịu tác động động đất Lucerne Hình 4.17 Chuyển vị hệ tầng gắn SAIVS-TMD chịu tác động động đất Lucerne Hình 4.18 Chuyển vị hệ tầng gắn SAIVS-TMD chịu tác động động đất Altadena Hình 4.19 Chuyển vị hệ tầng gắn SAIVS-TMD chịu tác động động đất Coralitos Hình 4.20 Chuyển vị hệ tầng gắn SAIVS-TMD chịu tác động động đất Holister Hình 4.21 Chuyển vị hệ tầng gắn SAIVS-TMD chịu tác động động đất Laccnorth Hình 4.22 Chuyển vị hệ tầng gắn SAIVS-TMD chịu tác động động đất Lexington Hình 4.23 Chuyển vị hệ tầng gắn SAIVS-TMD chịu tác động động đất Lucerne Hình 4.24 Chuyển vị hệ tầng gắn SAIVS-TMD chịu tác động động đất NewHall Hình 4.25 Chuyển vị hệ 20 tầng gắn SAIVS-TMD chịu tác động động đất Altadena Hình 4.26 Chuyển vị hệ 20 tầng gắn SAIVS-TMD chịu tác động động đất Elcentro Hình 4.27 Chuyển vị hệ 20 tầng gắn SAIVS-TMD chịu tác động động đất Holister Hình 4.28 Chuyển vị hệ 20 tầng gắn SAIVS-TMD chịu tác động động đất Corallitos Hình 4.29 Chuyển vị hệ 20 tầng gắn SAIVS-TMD chịu tác động động đất Laccnorth Hình 4.30 Chuyển vị hệ 20 tầng gắn SAIVS-TMD chịu tác động động đất Lexing Hình 4.31 Chuyển vị hệ 20 tầng gắn SAIVS-TMD chịu tác động động đất Lucerne Hình 4.32 Chuyển vị hệ 20 tầng gắn SAIVS-TMD chịu tác động động đất NewHall Hình 4.33 Thuật giải EMD/HT để tìm tần số cho hệ SAIVS- TMD Hình 4.34 Chuyển vị đỉnh cơng trình tầng chịu động đất Altadena Hình 4.35 Gia tốc đỉnh cơng trình tầng chịu động đất Altadena Hình 4.36 Vận tốc đỉnh cơng trình tầng chịu động đất Altadena Hình 4.37 Chuyển vị đỉnh cơng trình tầng chịu động đất Elcentro Hình 4.38 Gia tốc đỉnh cơng trình tầng chịu động đất Elcentro Hình 4.39 Vận tốc đỉnh cơng trình tầng chịu động đất Elcentro Hình 4.40 Chuyển vị đỉnh cơng trình tầng chịu động đất Hollister Hình 4.41 Gia tốc đỉnh cơng trình tầng chịu động đất Hollister Hình 4.42 Vận tốc đỉnh cơng trình tầng chịu động đất Hollister Hình 4.43 Chuyển vị đỉnh cơng trình tầng chịu động đất Coralitos Hình 4.44 Gia tốc đỉnh cơng trình tầng chịu động đất Coralitos Hình 4.45 Vận tốc đỉnh cơng trình tầng chịu động đất Coralitos Hình 4.46 Chuyển vị đỉnh cơng trình tầng chịu động đất Laccnorth Hình 4.47 Gia tốc đỉnh cơng trình tầng chịu động đất Laccnorth Hình 4.48 Vận tốc đỉnh cơng trình tầng chịu động đất Laccnorth Hình 4.49 Chuyển vị đỉnh cơng trình tầng chịu động đất Lexington Hình 4.50 Gia tốc đỉnh cơng trình tầng chịu động đất Lexington Hình 4.51 Vận tốc đỉnh cơng trình tầng chịu động đất Lexington Hình 4.52 Chuyển vị đỉnh cơng trình tầng chịu động đất Lucerne Hình 4.53 Gia tốc đỉnh cơng trình tầng chịu động đất Lucerne Hình 4.54 Vận tốc đỉnh cơng trình tầng chịu động đất Lucerne Hình 4.55 Chuyển vị đỉnh cơng trình tầng chịu động đất Newhall Hình 4.56 Gia tốc đỉnh cơng trình tầng chịu động đất Newhall Hình 4.57 Vận tốc đỉnh cơng trình tầng chịu động đất Newhall Hình 4.58 Chuyển vị đỉnh cơng trình tầng chịu động đất Altadena Hình 4.59 Gia tốc đỉnh cơng trình tầng chịu động đất Altadena Hình 4.60 Vận tốc đỉnh cơng trình tầng chịu động đất Altadena Hình 4.61 Chuyển vị đỉnh cơng trình tầng chịu động đất Elcentro Hình 4.62 Gia tốc đỉnh cơng trình tầng chịu động đất Elcentro Hình 4.63 Vận tốc đỉnh cơng trình tầng chịu động đất Elcentro Hình 4.64 Chuyển vị đỉnh cơng trình tầng chịu động đất Coralitos Hình 4.65 Gia tốc đỉnh cơng trình tầng chịu động đất Coralitos Hình 4.66 Vận tốc đỉnh cơng trình tầng chịu động đất Coralitos Hình 4.67 Chuyển vị đỉnh cơng trình tầng chịu động đất Coralitos Hình 4.68 Gia tốc đỉnh cơng trình tầng chịu động đất Coralitos Hình 4.69 Vận tốc đỉnh cơng trình tầng chịu động đất Coralitos Hình 4.70 Chuyển vị đỉnh cơng trình tầng chịu động đất Laccnorth Hình 4.71 Gia tốc đỉnh cơng trình tầng chịu động đất Laccnorth Hình 4.72 Vận tốc đỉnh cơng trình tầng chịu động đất Laccnorth Hình 4.73 Chuyển vị đỉnh cơng trình tầng chịu động đất Lexington Hình 4.74 Gia tốc đỉnh cơng trình tầng chịu động đất Lexington Hình 4.75 Vận tốc đỉnh cơng trình tầng chịu động đất Lexington Hình 4.76 Chuyển vị đỉnh cơng trình tầng chịu động đất Lucerne Hình 4.77 Gia tốc đỉnh cơng trình tầng chịu động đất Lucerne Hình 4.78 Vận tốc đỉnh cơng trình tầng chịu động đất Lucerne Hình 4.79 Chuyển vị đỉnh cơng trình tầng chịu động đất Newhall Hình 4.80 Gia tốc đỉnh cơng trình tầng chịu động đất Newhall Hình 4.81 Vận tốc đỉnh cơng trình tầng chịu động đất Newhall Hình 4.82 Chuyển vị đỉnh cơng trình 20 tầng chịu động đất Altadena Hình 4.83 Gia tốc đỉnh cơng trình 20 tầng chịu động đất Altadena Hình 4.84 Vận tốc đỉnh cơng trình 20 tầng chịu động đất Altadena Hình 4.85 Chuyển vị đỉnh cơng trình 20 tầng chịu động đất Elcentro Hình 4.86 Gia tốc đỉnh cơng trình 20 tầng chịu động đất Elcentro Hình 4.87 Vận tốc đỉnh cơng trình 20 tầng chịu động đất Elcentro Hình 4.88 Chuyển vị đỉnh cơng trình 20 tầng chịu động đất Holister Hình 4.89 Gia tốc đỉnh cơng trình 20 tầng chịu động đất Holister Hình 4.90 Vận tốc đỉnh cơng trình 20 tầng chịu động đất Holister Hình 4.91 Chuyển vị đỉnh cơng trình 20 tầng chịu động đất Holister Hình 4.92 Gia tốc đỉnh cơng trình 20 tầng chịu động đất Holister Hình 4.93 Vận tốc đỉnh cơng trình 20 tầng chịu động đất Holister Hình 4.94 Chuyển vị đỉnh cơng trình 20 tầng chịu động đất Laccnorth Hình 4.95 Gia tốc đỉnh cơng trình 20 tầng chịu động đất Laccnorth Hình 4.96 Vận tốc đỉnh cơng trình 20 tầng chịu động đất Laccnorth Hình 4.97 Chuyển vị đỉnh cơng trình 20 tầng chịu động đất Lexington Hình 4.98 Gia tốc đỉnh cơng trình 20 tầng chịu động đất Lexington Hình 4.99 Vận tốc đỉnh cơng trình 20 tầng chịu động đất Lexington Hình 4.100 Chuyển vị đỉnh cơng trình 20 tầng chịu động đất Lucerne Hình 4.101 Gia tốc đỉnh cơng trình 20 tầng chịu động đất Lucerne Hình 4.102 Vận tốc đỉnh cơng trình 20 tầng chịu động đất Lucerne Hình 4.103 Chuyển vị đỉnh cơng trình 20 tầng chịu động đất Newhall Hình 4.104 Gia tốc đỉnh cơng trình 20 tầng chịu động đất Newhall Hình 4.105 Vận tốc đỉnh cơng trình 20 tầng chịu động đất Newhall Hình 4.107 Chuyển vị theo tầng cơng trình tần gắn hệ SAIVS-TMD khối lượng thay đổi Hình 4.108 Gia tốc theo tầng cơng trình tần gắn hệ SAIVS-TMD khối lượng thay đổi Hình 4.109 Vận tốc theo tầng cơng trình tần gắn hệ SAIVS-TMD khối lượng thay đổi PHỤ LỤC CÁC TRẬN ĐỘNG ĐẤT MINH HOẠ CHO LUẬN ÁN Trong luận án có sử dụng sơ liệu trận động đất, trình bày trận altadena tham khảo Các trận lại lưu file Altadena.mat, elcentro.met, corralitos.mat, Hollister.mat, laccnorth.mat, Lexington.mat, Lucerne.mat, newhall.mat ALTADENA - EATON CANYON PARK AT DEG 2000 POINTS OF ACCEL DATA EQUALLY SPACED AT 0.020 SEC UNITS: CM/SEC/SEC -3.035 -1.032 -1.224 -3.023 -5.213 1.536 5.159 633 -2.967 1.503 4.451 4.875 -4.440 3.770 2.357 6.897 4.506 4.057 3.296 -4.530 -8.102 6.669 3.584 10.629 1.284 -5.357 -12.719 26.854 -15.361 -8.254 19.363 -5.215 -27.125 5.048 -.591 -13.301 -14.433 -8.746 -14.579 12.576 -10.467 11.164 -3.752 20.732 9.316 1.457 -11.265 -17.571 5.676 10.472 -4.210 7.080 23.193 5.719 -59.833 20.104 -42.895 -39.473 -3.032 61.851 49.244 9.141 -28.013 -1.693 3.902 -11.334 -22.757 6.909 1.652 -36.798 28.779 27.511 -13.705 -37.085 -7.744 14.346 2.356 -31.200 -10.449 15.187 -1.724 -13.103 11.922 -8.426 -21.484 10.634 52.391 50.752 21.429 -.113 16.961 11.976 -2.801 9.216 29.412 15.544 41.880 58.152 87.590 98.262 134.790 130.607 137.019 167.359 149.901 70.216 -74.770 -204.089 -320.932 -376.749 -408.030 -378.326 -149.686 126.460 240.701 243.609 244.926 262.295 201.496 207.462 138.392 -25.269 -189.968 -324.722 -409.348 -330.229 -184.177 -134.063 -114.647 -83.463 -42.336 20.328 209.734 271.112 226.006 207.925 246.054 297.601 334.041 92.021 -169.480 -289.698 -301.895 -217.805 -31.967 171.981 120.627 7.311 -4.622 -25.395 28.410 2.821 -4.110 -6.691 -24.416 -6.692 -50.428 27.502 24.454 -5.354 38.865 159.135 -430.039 235.445 -438.913 105.140 311.964 191.121 -46.936 92.503 -53.121 37.417 43.092 -.026 -55.286 101.013 85.874 -23.680 -19.061 -23.354 -44.962 -42.201 -28.427 14.920 34.043 -46.159 -57.191 -27.617 16.695 1.032 17.880 36.120 12.378 -11.642 -8.723 18.444 4.059 -20.408 -16.084 7.563 3.584 -9.612 -4.293 -4.366 4.881 14.145 16.553 -8.697 -9.717 -10.010 -10.615 14.619 11.414 16.552 8.741 -6.205 -2.813 2.651 -7.211 835 -10.746 7.422 12.340 -2.311 -5.532 5.845 -250.885 -317.958 -260.925 -97.220 108.978 179.281 -80.848 98.998 214.080 202.406 48.902 -23.760 -9.019 -27.170 -34.122 -90.674 -68.175 -20.960 -84.991 -2.261 32.491 -6.468 758 44.765 3.616 -22.559 -16.047 -18.929 -39.237 -43.304 -13.113 39.096 76.581 65.917 38.885 15.761 -14.322 8.077 -2.250 -16.745 -25.350 -37.995 -25.131 -32.851 -15.744 4.714 -2.457 -18.370 19.458 15.759 6.825 15.549 30.598 -.513 -11.246 9.635 -27.509 -43.978 -40.860 -43.448 28.093 10.853 15.939 45.193 54.392 26.479 36.671 12.693 -20.772 -1.472 32.749 48.273 4.541 1.058 -8.601 -27.698 -45.509 -40.023 -10.345 6.095 24.460 20.422 18.566 25.582 -6.450 -2.563 -8.925 -19.170 -22.209 -24.681 -13.667 -1.487 10.246 18.554 18.131 9.400 3.053 1.884 4.779 6.539 -3.906 -10.728 -4.468 -4.672 2.861 6.592 -.456 -9.578 -.594 -15.802 -14.371 3.101 9.351 9.717 11.039 7.567 642 -12.576 -17.942 -11.809 -3.360 827 -3.344 -5.065 -1.338 -2.807 -4.967 -6.953 -12.970 -10.464 715 9.646 6.926 7.520 8.518 8.817 7.977 14.771 4.398 -.516 -3.339 -5.765 -6.365 -7.297 527 8.181 4.963 537 1.627 5.825 -7.414 -4.918 360 2.648 2.477 6.242 -16.629 -15.357 -7.141 -5.030 -7.559 -.247 17.113 18.065 15.322 14.704 12.814 5.451 -9.653 -17.973 -25.791 -26.477 -12.332 1.332 3.519 11.037 1.712 -7.753 -3.023 -12.681 -19.591 11.389 13.716 -22.470 -22.799 250 4.585 1.444 1.092 615 -1.098 16.533 17.031 2.047 -1.361 -6.627 -4.541 -3.794 -1.785 -4.963 -4.705 -9.075 -12.629 2.472 5.729 -2.527 -5.811 -2.040 -1.824 4.908 4.943 6.928 14.758 -6.492 -9.484 5.524 -5.480 6.405 5.145 4.258 7.924 -5.843 935 14.749 25.427 17.367 9.343 10.537 -3.041 -4.100 676 4.010 1.296 -3.718 295 3.589 2.799 -.796 -3.572 -5.510 -15.425 -12.734 -6.731 -1.837 094 6.524 15.760 18.414 14.893 3.329 -4.502 -12.181 -17.695 -20.048 -20.606 -15.099 -10.241 -5.584 -.631 -.787 3.221 4.523 4.059 1.606 5.758 6.894 2.914 338 205 2.652 4.107 8.795 9.556 9.227 11.585 14.019 11.844 7.238 6.909 8.061 5.589 3.855 -4.549 -8.558 -7.040 -1.879 1.467 -.864 005 2.083 -.397 -3.082 -2.083 -3.087 2.578 -2.133 -6.446 -6.670 -4.415 -1.254 2.431 9.626 10.047 5.369 3.514 -.550 -10.409 -10.207 -11.119 -6.592 -.071 808 5.801 5.751 5.488 4.419 -5.388 -6.241 -6.478 -6.710 -4.452 -5.764 -7.197 -3.034 1.342 -2.563 -6.554 -1.574 4.636 7.118 5.136 -.159 -2.074 2.027 1.592 -.071 15.809 10.438 5.513 4.899 3.787 -1.895 -8.681 -2.756 195 2.413 7.755 11.301 -6.191 -1.684 -3.880 -.498 7.664 8.141 2.517 -2.133 -4.673 -7.630 -8.655 -3.203 2.800 -4.293 -4.990 -1.059 725 -2.085 PHỤ LỤC FILE LẬP TRÌNH MATLAB THỰC HIỆN VIỆC CHUYỂN CHUYỂN VỊ ĐẦU VÀO THÀNH CÁC HÀM MODE NỘI IMF % Chuong trinh su dung thuat phan tich mode thuc nghiem EMD de phan % tich tin hieu chuyen vi dau vao cac ham mode noi IMF function rParabEmd = rParabEmd L (x, qResol, qResid, qAlfa) dbstop if warning if(nargin~=4), error('rParabEmd L: Use with inputs.'), end if(nargout>1), error('rParabEmd L: Use with just one output.'), end ArgCheck_s(x, qResol, qResid, qAlfa) % Phan tinh toan kc = x(:); % copy tin hieu dau vao Wx= kc'*kc; % Nang luong dau vao quntN = length(kc); % Cuong tin hieu % Lap de phan tich tin hieu dau vao cac ham IMFs rParabEmd= []; % Ma tran cacs ham IMF va phan thua rParabEmdCnt= 0; qDbResid= 0; quntOscCnt= quntNOsc_s(kc); while ((qDbResid2) ) kImf = kc; rPMOri= rGetPMaxs_s(kImf); % rPM= [xM(M), yM(M)]; rPmOri= rGetPMins_s(kImf); % rPm= [xm(m), ym(m)]; rPM= rPMaxExtrapol_s(rPMOri, rPmOri, quntN); rPm= rPMinExtrapol_s(rPMOri, rPmOri, quntN); quntLM= length(rPM); quntLm= length(rPm); if (abs(quntLM-quntLm)>2), disp('Debug: Max-Min count mismatch.'),end; if(sum(abs(diff(sign(rPM(1:min(quntLM,quntLm),1)- rPm(1:min(quntLM,quntLm),1)))))>0) disp('Debug: Max-Min sequence mismatch.'); end if(sum(abs(diff(sign(rPm(1:min(quntLM,quntLm),1)- rPM(1:min(quntLM,quntLm),1)))))>0) disp('Debug: Max-Min reverse sequence mismatch.'); end bTenv= spline(rPM(:,1), rPM(:,2), 1:quntN); bDenv= spline(rPm(:,1), rPm(:,2), 1:quntN); bBias= (bTenv+bDenv)/2; while true(1) WImf= kImf'*kImf; WBias= bBias*bBias'; if WBias*WImf 0, DbqResol= 10*log10(WImf/WBias); else DbqResol= Inf; end if (DbqResol>qResol), break, end kImf = kImf- qAlfa*bBias'; rPMOri= rGetPMaxs_s(kImf); % rPM= [xM(M), yM(M)]; rPmOri= rGetPMins_s(kImf); % rPm= [xm(m), ym(m)]; rPM= rPMaxExtrapol_s(rPMOri, rPmOri, quntN); rPm= rPMinExtrapol_s(rPMOri, rPmOri, quntN); bTenv= spline(rPM(:,1), rPM(:,2), 1:quntN); bDenv= spline(rPm(:,1), rPm(:,2), 1:quntN); bBias= (bTenv+bDenv)/2; e end rParabEmd = [rParabEmd; kImf']; kc = kc - kImf; quntOscCnt= quntNOsc_s(kc); rParabEmdCnt=rParabEmdCnt+1; if (kc'*kc)>0 qDbResid= 10*log10(Wx/(kc'*kc)); else qDbResid = Inf end end if ((kc'*kc)/Wx)>(10^-12) rParabEmd=[rParabEmd; kc']; rParabEmdCnt=rParabEmdCnt+1; NumOscqResiduais= quntNOsc_s(kc); end rParabEmd= rParabEmd'; end %Ham phu -% function ArgCheck_s(x, qResol, qResid, qAlfa) [qL, qC] = size(x); if ((qL*qC)~= max(qL,qC)), error('rParabEmd L: Input signal must be a one dim vector.'), end if ((qL*qC) (x(i))) ) %StepR _/ if qisDown; y=y+1; end qisDown=false; end end % for i=2:(length(x)-1) quntNOsc= y; end % function y = quntNOsc_s (x) function rPMaxExtrapol= rPMaxExtrapol_s(rPM, rPm, quntL) rPM= sortrows(rPM); rPm= sortrows(rPm); kTopTim1= rPM(:,1); kTopVal= rPM(:,2); kDwnTim1= rPm(:,1); kDwnVal= rPm(:,2); if ( (kTopTim1(1)== 1) && (kDwnTim1(1)== 1) ) disp ('rPMaxExtrapol_s: Poliextrema at signal''s start'); elseif ( (kTopTim1(1) quntL) || (kDwnTim1(end)> quntL) ) disp ('rPMaxExtrapol_s: Invalid extrema at signal''s end'); else kTopTim1=[kTopTim1; (2*quntL - kDwnTim1(end))]; kTopVal=[ kTopVal; kTopVal(end)]; end rPMaxExtrapol= sortrows([kTopTim1, kTopVal]); end function rPMinExtrapol= rPMinExtrapol_s(rPM, rPm, quntL) rPM= sortrows(rPM); rPm= sortrows(rPm); kTopTim1= rPM(:,1); kTopVal= rPM(:,2); kDwnTim1= rPm(:,1); kDwnVal= rPm(:,2); if ( (kTopTim1(1)== 1) && (kDwnTim1(1)== 1) ) disp ('rPMinExtrapol_s: Poliextrema at signal''s start'); elseif ( (kTopTim1(1) quntL) || (kDwnTim1(end)> quntL) ) disp ('rPMinExtrapol_s: Invalid extrema at signal''s end'); else kDwnTim1=[kDwnTim1; (2*quntL - kTopTim1(end))]; kDwnVal=[ kDwnVal; kDwnVal(end)]; end rPMinExtrapol= sortrows([kDwnTim1, kDwnVal]); end function rPMax= rGetPMaxs_s(aS) kS= aS(:); quntLenS=length(kS); quntMaxCnt=0; kSMNdx1= []; kSMVal=[]; kSPMTim1= []; kSPMVal=[]; if (quntLenS>2) for Cnt=2:(quntLenS-1) if ( ((kS(Cnt) > kS(Cnt+1))) && ((kS(Cnt) >= kS(Cnt-1))) || ((kS(Cnt) >= kS(Cnt+1))) && ((kS(Cnt) > kS(Cnt-1))) ) quntMaxCnt=quntMaxCnt+1; kSMNdx1= [kSMNdx1; Cnt]; kSMVal=[kSMVal; kS(Cnt)]; end end end oldxv= -Inf; oldyv= -Inf; intGapMax= max(kS)-min(kS); for jj=1:quntMaxCnt ya= kS(kSMNdx1(jj)-1); yb= kS(kSMNdx1(jj)); yc= kS(kSMNdx1(jj)+1); D= (-4*yb+2*ya+2*yc); if (D==0), xv= kSMNdx1(jj); else xv= kSMNdx1(jj)+(ya-yc)/D; end; D= (-16*yb+ 8*ya+ 8*yc); if (D==0), yv= yb; else yv= yb+ (2*yc*ya- ya*ya- yc*yc)/D; end; if ( (xv==oldxv)||(abs(yv-oldyv)/abs(xv-oldxv))> (2*intGapMax) ) xv= (xv+ oldxv)/2; yv= max(yv,oldyv); kSPMTim1(length(kSPMTim1))= xv; kSPMVal(length(kSPMVal))= yv; else kSPMTim1= [kSPMTim1; xv]; kSPMVal=[kSPMVal; yv]; end oldxv= xv; oldyv= yv; end if quntMaxCnt>0 if ( kS(1) >= kSPMVal(1) ) kSPMTim1= [1; kSPMTim1]; kSPMVal=[kS(1); kSPMVal ]; end if ( kS(end) >= kSPMVal(end)) kSPMTim1= [kSPMTim1; quntLenS]; kSPMVal=[kSPMVal; kS(end)]; end end if quntMaxCnt==0 if ( kS(1) > kS(2) ) kSPMTim1= [1; kSPMTim1]; kSPMVal=[kS(1); kSPMVal ]; end if ( kS(end) > kS(end-1)) kSPMTim1= [kSPMTim1; quntLenS]; kSPMVal=[kSPMVal; kS(end)]; end end if quntMaxCnt2) for Cnt=2:(quntLenS-1) if ( ((kS(Cnt) < kS(Cnt+1))) && ((kS(Cnt) 0 if ( kS(1)