第1期 董小圆，等：传感器优化布置的距离系数-Fisher信息准则 .37. frequency response-based structural damage identification based sensor placement for the mid-frequency range[J] using model updating method[J].Structural control Mechanical systems and signal processing,2009,23(4): health monitoring,2016,23(2):286-302. 1169-1179. [2]胡焕.基于频响函数的动力学模型修正方法研究[D]。 [15]FRISWELL M I,CASTRO-TRIGUERO R.Clustering of 上海：上海交通大学，2010. sensor locations using the effective independence method HU Huan.Investigation of dynamics model updating method [J].AIAA journal,2015,53(5):1388-1391. based on FRF[D].Shanghai:Shanghai Jiao Tong University, [16]LI Shiqi,ZHANG Heng,LIU Shiping,et al.Optimal 2010. sensor placement using FRFs-based clustering method[J]. [3]卢洋.基于频响函数模式置信准则的桥梁损伤动力识别 Journal of sound and vibration,2016,385:69-80. 方法研究[D].北京：北京交通大学，2014 [17]李宾宾.基于信息论的结构健康监测传感器优化布置 LU Yang.Study on dynamic identification method for bridge [D].大连：大连理工大学，2012 damage based on signature assuerance cretrion of frequency LI Binbin.Information theoretic optimal sensor placement response functions D.Beijing:Beijing Jiaotong University, in structural health monitoring D].Dalian:Dalian 2014. University of Technology,2012. [4]HE Can,XING Jianchun,LI Juelong,et al.A new optimal [18]周述美，鲍跃全，李惠.基于子结构灵敏度分析的传感 sensor placement strategy based on modified modal 器优化布置[J].地震工程与工程振动，2014,34(4)： assurance criterion and improved adaptive genetic algorithm 242-247. for structural health monitoring[].Mathematical problems ZHOU Shumei,BAO Yuequan,LI Hui.Optimal sensor in engineering,2015,2015:1-10. placement based on substructure sensitivity analysis J]. 5]DEBNATH N,DUTTA A,DEB S K.Placement of sensors Earthquake engineering and engineering dynamic,2014, in operational modal analysis for truss bridges J]. 34(4):242-247. Mechanical systems and signal processing, 2012. [19]白雪.聚类分析中的相似性度量及其应用研究[D].北 31:196-216. 京：北京交通大学，2012. [6]YI T H,WANG X,LI H N.Optimal placement of triaxial BAI Xue.Similarity measures in cluster analysis and its accelerometers using modal kinetic energy method [J]. applications[D].Beijing:Beijing Jiaotong University, Applied mechanics and materials,2012,166-169: 2012. 1583-1586. [20]何龙军，练继建，马斌，等.基于距离系数-有效独立 [7]伊廷华，李宏男，顾明.基于模型缩聚的广州新电视塔 法的大型空间结构传感器优化布置[J].振动与冲击， 传感器优化布置研究[J].工程力学，2012,29(3)： 2013,32(16):13-18. 55-61. HE Longjun,LIAN Jijian,MA Bin,et al.Optimal sensor YI Tinghua,LI Hongnan,GU Ming.Research on optimal placement for large space structures based on distance sensor placement of Guangzhou new TV tower based on coefficient-effective independence method [J].Journal of model reduction J].Engineering mechanics,2012,29 vibration and shock,2013,32(16):13-18. (3):55-61. 作者简介： [8]UDWADIA F E.Methodology for optimum sensor locations 董小圆，男，1988年生，硕士研究 for parameter identification in dynamic systems[J].Journal 生，主要研究方向为传感器优化布置。 of engineering mechanics,1994,120(2):368-390. [9]李东升，张莹，任亮，等.结构健康监测中的传感器布置方 法及评价准则[J].力学进展，2011.41(1)：39-50. LI Dongsheng,ZHANG Ying,REN Liang,et al.Sensor deployment for structural health monitoring and their evaluation [J].Advances in mechanics,2011,41(1):39-50. [10]KAMMER D C.Sensor placement for on-orbit modal 彭珍瑞.男，1972年生，教授，博士 identification and correlation of large space structures[J]. 生导师，主要研究方向为智能优化、测 Journal of guidance,control,and dynamics,1991,14 控技术。现主持国家自然科学基金项 (2):251-259. 目1项、甘肃省科技支撑计划项目1 [11 KAMMER D C,TINKER M L.Optimal placement of 项、兰州市科技计划项目1项。发表学 triaxial accelerometers for modal vibration tests J]. 术论文30余篇，获得实用新型专利10 Mechanical systems and signal processing,2004,18(1): 余件。 29-41. [12]YI Tinghua,LI Hongnan,WANG Chuanwei.Multiaxial 殷红，女，1978年生，副教授.主要 sensor placement optimization in structural health monitoring using distributed wolf algorithm[].Structural 研究方向为智能优化和模态分析。主 control health monitoring,2016,23(4):719-734. 持甘肃省自然基金项目1项。近年来 [13]CASTRO-TRIGUERO R,SAAVEDRA FLORES E I, 获得甘肃省教育厅教学成果奖、甘肃省 DIAZDELAO F A,et al.Optimal sensor placement in 高校科技进步奖等奖项。发表学术论 timber structures by means of a multi-scale approach with 文近20篇.编写教材5部。 material uncertainty [J].Structural control health m0 nitoring,2014,21(12):1437-1452. [14]NIMITYONGSKUL S,KAMMER D C.Frequency responseｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｒｅｓｐｏｎｓｅ⁃ｂａｓｅｄ ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｄａｍａｇｅ ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｕｓｉｎｇ ｍｏｄｅｌ ｕｐｄａｔｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ ［ Ｊ ］． Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｃｏｎｔｒｏｌ ＆ ｈｅａｌｔｈ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ， ２０１６， ２３（２）： ２８６－３０２． ［２］胡焕． 基于频响函数的动力学模型修正方法研究［Ｄ］． 上海： 上海交通大学， ２０１０． ＨＵ Ｈｕａｎ． Ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ ｏｆ ｄｙｎａｍｉｃｓ ｍｏｄｅｌ ｕｐｄａｔｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ ｂａｓｅｄ ｏｎ ＦＲＦ［Ｄ］． Ｓｈａｎｇｈａｉ： Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｊｉａｏ Ｔｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， ２０１０． ［３］卢洋． 基于频响函数模式置信准则的桥梁损伤动力识别 方法研究［Ｄ］． 北京： 北京交通大学， ２０１４． ＬＵ Ｙａｎｇ． Ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｄｙｎａｍｉｃ ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ ｂｒｉｄｇｅ ｄａｍａｇｅ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｓｉｇｎａｔｕｒｅ ａｓｓｕｅｒａｎｃｅ ｃｒｅｔｒｉｏｎ ｏｆ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ［Ｄ］． Ｂｅｉｊｉｎｇ： Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｊｉａｏｔｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， ２０１４． ［４］ＨＥ Ｃａｎ， ＸＩＮＧ Ｊｉａｎｃｈｕｎ， ＬＩ Ｊｕｅｌｏｎｇ， ｅｔ ａｌ． Ａ ｎｅｗ ｏｐｔｉｍａｌ ｓｅｎｓｏｒ ｐｌａｃｅｍｅｎｔ ｓｔｒａｔｅｇｙ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｍｏｄｉｆｉｅｄ ｍｏｄａｌ ａｓｓｕｒａｎｃｅ ｃｒｉｔｅｒｉｏｎ ａｎｄ ｉｍｐｒｏｖｅｄ ａｄａｐｔｉｖｅ ｇｅｎｅｔｉｃ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｆｏｒ ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｈｅａｌｔｈ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ［ Ｊ］． Ｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｉｎ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， ２０１５， ２０１５： １－１０． ［５］ＤＥＢＮＡＴＨ Ｎ， ＤＵＴＴＡ Ａ， ＤＥＢ Ｓ Ｋ． Ｐｌａｃｅｍｅｎｔ ｏｆ ｓｅｎｓｏｒｓ ｉｎ ｏｐｅｒａｔｉｏｎａｌ ｍｏｄａｌ ａｎａｌｙｓｉｓ ｆｏｒ ｔｒｕｓｓ ｂｒｉｄｇｅｓ ［ Ｊ ］． Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｓｙｓｔｅｍｓ ａｎｄ ｓｉｇｎａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ， ２０１２， ３１： １９６－２１６． ［６］ＹＩ Ｔ Ｈ， ＷＡＮＧ Ｘ， ＬＩ Ｈ Ｎ． Ｏｐｔｉｍａｌ ｐｌａｃｅｍｅｎｔ ｏｆ ｔｒｉａｘｉａｌ ａｃｃｅｌｅｒｏｍｅｔｅｒｓ ｕｓｉｎｇ ｍｏｄａｌ ｋｉｎｅｔｉｃ ｅｎｅｒｇｙ ｍｅｔｈｏｄ ［ Ｊ ］． Ａｐｐｌｉｅｄ ｍｅｃｈａｎｉｃｓ ａｎｄ ｍａｔｅｒｉａｌｓ， ２０１２， １６６－１６９： １５８３－１５８６． ［７］伊廷华， 李宏男， 顾明． 基于模型缩聚的广州新电视塔 传感器优化布置研究［ Ｊ］． 工程力学， ２０１２， ２９ （ ３）： ５５－６１． ＹＩ Ｔｉｎｇｈｕａ， ＬＩ Ｈｏｎｇｎａｎ， ＧＵ Ｍｉｎｇ． Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ ｏｐｔｉｍａｌ ｓｅｎｓｏｒ ｐｌａｃｅｍｅｎｔ ｏｆ Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ ｎｅｗ ＴＶ ｔｏｗｅｒ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｍｏｄｅｌ ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ ［ Ｊ ］． Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｍｅｃｈａｎｉｃｓ， ２０１２， ２９ （３）： ５５－６１． ［８］ＵＤＷＡＤＩＡ Ｆ Ｅ． Ｍｅｔｈｏｄｏｌｏｇｙ ｆｏｒ ｏｐｔｉｍｕｍ ｓｅｎｓｏｒ ｌｏｃａｔｉｏｎｓ ｆｏｒ ｐａｒａｍｅｔｅｒ ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｉｎ ｄｙｎａｍｉｃ ｓｙｓｔｅｍｓ［ Ｊ］． Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｍｅｃｈａｎｉｃｓ， １９９４， １２０（２）： ３６８－３９０． ［９］李东升， 张莹， 任亮， 等． 结构健康监测中的传感器布置方 法及评价准则［Ｊ］． 力学进展， ２０１１， ４１（１）： ３９－５０． ＬＩ Ｄｏｎｇｓｈｅｎｇ， ＺＨＡＮＧ Ｙｉｎｇ， ＲＥＮ Ｌｉａｎｇ， ｅｔ ａｌ． Ｓｅｎｓｏｒ ｄｅｐｌｏｙｍｅｎｔ ｆｏｒ ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｈｅａｌｔｈ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ａｎｄ ｔｈｅｉｒ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ［Ｊ］． Ａｄｖａｎｃｅｓ ｉｎ ｍｅｃｈａｎｉｃｓ， ２０１１， ４１（１）： ３９－５０． ［１０ ］ ＫＡＭＭＥＲ Ｄ Ｃ． Ｓｅｎｓｏｒ ｐｌａｃｅｍｅｎｔ ｆｏｒ ｏｎ⁃ｏｒｂｉｔ ｍｏｄａｌ ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ ａｎｄ ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｌａｒｇｅ ｓｐａｃｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ［Ｊ］． Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ｇｕｉｄａｎｃｅ， ｃｏｎｔｒｏｌ， ａｎｄ ｄｙｎａｍｉｃｓ， １９９１， １４ （２）： ２５１－２５９． ［１１］ ＫＡＭＭＥＲ Ｄ Ｃ， ＴＩＮＫＥＲ Ｍ Ｌ． Ｏｐｔｉｍａｌ ｐｌａｃｅｍｅｎｔ ｏｆ ｔｒｉａｘｉａｌ ａｃｃｅｌｅｒｏｍｅｔｅｒｓ ｆｏｒ ｍｏｄａｌ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ｔｅｓｔｓ ［ Ｊ ］． Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｓｙｓｔｅｍｓ ａｎｄ ｓｉｇｎａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ， ２００４， １８（１）： ２９－４１． ［１２］ ＹＩ Ｔｉｎｇｈｕａ， ＬＩ Ｈｏｎｇｎａｎ， ＷＡＮＧ Ｃｈｕａｎｗｅｉ． Ｍｕｌｔｉａｘｉａｌ ｓｅｎｓｏｒ ｐｌａｃｅｍｅｎｔ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｉｎ ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｈｅａｌｔｈ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｕｓｉｎｇ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ｗｏｌｆ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ［ Ｊ］． Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｃｏｎｔｒｏｌ ＆ ｈｅａｌｔｈ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ， ２０１６， ２３（４）： ７１９－７３４． ［ １３ ］ ＣＡＳＴＲＯ⁃ＴＲＩＧＵＥＲＯ Ｒ， ＳＡＡＶＥＤＲＡ ＦＬＯＲＥＳ Ｅ Ｉ， ＤＩＡＺＤＥＬＡＯ Ｆ Ａ， ｅｔ ａｌ． Ｏｐｔｉｍａｌ ｓｅｎｓｏｒ ｐｌａｃｅｍｅｎｔ ｉｎ ｔｉｍｂｅｒ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ ｂｙ ｍｅａｎｓ ｏｆ ａ ｍｕｌｔｉ⁃ｓｃａｌｅ ａｐｐｒｏａｃｈ ｗｉｔｈ ｍａｔｅｒｉａｌ ｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙ ［ Ｊ ］． Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｃｏｎｔｒｏｌ ＆ ｈｅａｌｔｈ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ， ２０１４， ２１（１２）： １４３７－１４５２． ［１４］ＮＩＭＩＴＹＯＮＧＳＫＵＬ Ｓ， ＫＡＭＭＥＲ Ｄ Ｃ． Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｂａｓｅｄ ｓｅｎｓｏｒ ｐｌａｃｅｍｅｎｔ ｆｏｒ ｔｈｅ ｍｉｄ⁃ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｒａｎｇｅ ［ Ｊ］． Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｓｙｓｔｅｍｓ ａｎｄ ｓｉｇｎａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ， ２００９， ２３（４）： １１６９－１１７９． ［１５］ ＦＲＩＳＷＥＬＬ Ｍ Ｉ， ＣＡＳＴＲＯ⁃ＴＲＩＧＵＥＲＯ Ｒ． Ｃｌｕｓｔｅｒｉｎｇ ｏｆ ｓｅｎｓｏｒ ｌｏｃａｔｉｏｎｓ ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｃｅ ｍｅｔｈｏｄ ［Ｊ］． ＡＩＡＡ ｊｏｕｒｎａｌ， ２０１５， ５３（５）： １３８８－１３９１． ［ １６］ ＬＩ Ｓｈｉｑｉ， ＺＨＡＮＧ Ｈｅｎｇ， ＬＩＵ Ｓｈｉｐｉｎｇ， ｅｔ ａｌ． Ｏｐｔｉｍａｌ ｓｅｎｓｏｒ ｐｌａｃｅｍｅｎｔ ｕｓｉｎｇ ＦＲＦｓ⁃ｂａｓｅｄ ｃｌｕｓｔｅｒｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ［Ｊ］． Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ｓｏｕｎｄ ａｎｄ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ， ２０１６， ３８５： ６９－８０． ［１７］李宾宾． 基于信息论的结构健康监测传感器优化布置 ［Ｄ］． 大连： 大连理工大学， ２０１２． ＬＩ Ｂｉｎｂｉｎ． Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｔｈｅｏｒｅｔｉｃ ｏｐｔｉｍａｌ ｓｅｎｓｏｒ ｐｌａｃｅｍｅｎｔ ｉｎ ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｈｅａｌｔｈ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ［ Ｄ ］． Ｄａｌｉａｎ： Ｄａｌｉａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， ２０１２． ［１８］周述美， 鲍跃全， 李惠． 基于子结构灵敏度分析的传感 器优化布置［Ｊ］． 地震工程与工程振动， ２０１４， ３４（４）： ２４２－２４７． ＺＨＯＵ Ｓｈｕｍｅｉ， ＢＡＯ Ｙｕｅｑｕａｎ， ＬＩ Ｈｕｉ． Ｏｐｔｉｍａｌ ｓｅｎｓｏｒ ｐｌａｃｅｍｅｎｔ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｓｕｂｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ ａｎａｌｙｓｉｓ ［ Ｊ］． Ｅａｒｔｈｑｕａｋｅ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ａｎｄ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｄｙｎａｍｉｃ， ２０１４， ３４（４）： ２４２－２４７． ［１９］白雪． 聚类分析中的相似性度量及其应用研究［Ｄ］． 北 京： 北京交通大学， ２０１２． ＢＡＩ Ｘｕｅ． Ｓｉｍｉｌａｒｉｔｙ ｍｅａｓｕｒｅｓ ｉｎ ｃｌｕｓｔｅｒ ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ ｉｔｓ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ［Ｄ］ ． Ｂｅｉｊｉｎｇ： Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｊｉａｏｔｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， ２０１２． ［２０］何龙军， 练继建， 马斌， 等． 基于距离系数－有效独立 法的大型空间结构传感器优化布置［ Ｊ］． 振动与冲击， ２０１３， ３２（１６）： １３－１８． ＨＥ Ｌｏｎｇｊｕｎ， ＬＩＡＮ Ｊｉｊｉａｎ， ＭＡ Ｂｉｎ， ｅｔ ａｌ． Ｏｐｔｉｍａｌ ｓｅｎｓｏｒ ｐｌａｃｅｍｅｎｔ ｆｏｒ ｌａｒｇｅ ｓｐａｃｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｄｉｓｔａｎｃｅ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ⁃ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｃｅ ｍｅｔｈｏｄ ［ Ｊ］． Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｓｈｏｃｋ， ２０１３， ３２（１６）： １３－１８． 作者简介： 董小圆，男，１９８８ 年生，硕士研究 生，主要研究方向为传感器优化布置。 彭珍瑞，男，１９７２ 年生，教授，博士 生导师，主要研究方向为智能优化、测 控技术。 现主持国家自然科学基金项 目 １ 项、甘肃省科技支撑计划项目 １ 项、兰州市科技计划项目 １ 项。 发表学 术论文 ３０ 余篇，获得实用新型专利 １０ 余件。 殷红，女，１９７８ 年生，副教授，主要 研究方向为智能优化和模态分析。 主 持甘肃省自然基金项目 １ 项。 近年来 获得甘肃省教育厅教学成果奖、甘肃省 高校科技进步奖等奖项。 发表学术论 文近 ２０ 篇，编写教材 ５ 部。 第 １ 期 董小圆，等：传感器优化布置的距离系数⁃Ｆｉｓｈｅｒ 信息准则 ·３７·