효과적인 잡음 제거와 가속도 계측을 통한 구조적 변위 추정 연구

Abstract

본 연구는 효과적인 실시간 구조 모니터링을 위한 가속도 계측을 통한 구조적 변위의 추정기법에 대해 다룬다. 이론적으로가속도를 적분하면 계측 시간 동안의 변화된 속도와 변위 데이터를 얻을 수 있지만 이중 적분을 수행하여 변위를 얻어낼 때계측신호의 잡음의 효과가 매우 크게 나타나는 단점이 존재한다. 따라서 이러한 오차요인을 효과적으로 제거할 수 있는 방법이제시되어야 가속도 계측 기반 변위 추정 기술이 보다 실용성 있게 된다. 본 연구에서는 구조물의 동적 거동 특성을 반영한 효과적인 가속도 계측 신호에서의 잡음 제거 기법 및 이중 적분을 통한 실시간 변위 추정 기법을 제안한다. 효과적인 잡음제거기법으로는 계측 가속도의 주파수 분석 후 얻은 피크 주파수 영역만을 고려하는 다중대역 통과 필터가 제안되었다. 이 새로운필터링 기법과 이중 적분에 의한 변위 추정기법이 본 연구에서 제안되었다. 제안 기법의 정확성 및 합리성은 수치해석 예제의결과를 통해 검증되었는데 기존에 많이 쓰이는 고역통과 및 대역통과 필터기법이 적용된 변위 추정기법과 비교되어 그 정확성이 정량적으로 입증되었다.