[发明专利]一种用于对结构进行测量的方法、以及一种用于限定对所述结构进行测量的最优方法的过程

权利要求书

1.一种用于对结构(1)进行测量的方法，所述方法包括：

a)限定所述结构(1)的以下参数：

●构成所述结构(1)的多个第一单元(2)，其中所述多个第一单元中的每个单元(E)被离散成局部的多个对应节点、二维单元和/或三维单元，

●对于每个单元(E)的传感器的最小数目(Emin_t)，每个单元(E)传感器的最小数目(Emin_t)需要根据所述单元的类型来定位，

●多个节点(M)，在所述节点中能够定位有至少一个传感器，

●能够定位传感器(3)的相关的对应节点的潜在的第i个位置(Ni)，所述第i个位置具有相应的坐标(xi，yi，zi)，所述第i个指数(i)是1与M之间的整数，

●能够定位传感器(3)的相关的对应节点的潜在的第j个位置(Nj)，所述第j个位置具有相应的坐标(xj，yj，zj)，所述第j个指数(j)是1与M之间的整数并且与所述第i个指数(i)的值不同，

●距离(dij)的矩阵，所述距离(dij)是潜在的所述节点(M)之间的每个潜在的第i个位置(Ni)的函数以及所述潜在的所述第j个位置(Nj)的函数，

●适用于被检查的所述结构的负载场景集(S)和对应数目的负载场景(Ns)，

●对于潜在的第i个位置节点(Ni)的旋转值(Cis)，所述潜在的第i个位置节点(Ni)具有的下标是所述第i个指数(i)和介于1与所述负载场景(Ns)的数目之间的第s个指数(s)，b)对每个节点限定：

●每个节点所属的单元类型或类别，

●特定单元的类别(E)，

●当将与所述负载场景(Ns)相关的考虑后的负载条件进行应用时，在所述潜在的第i个位置节点(Ni)中的旋转值(Cis)，c)对下述各项进行限定：

●能够使用的传感器(N)的预先确定的数目，

●第一二进制变量(Xi)，根据下述公式1所设定的，如果传感器被定位在对应于所述第i个指数(i)的节点中，则所述第一二进制变量(Xi)取值为1，而如果所述传感器未被定位，则所述第一二进制变量(Xi)取值为0，

∑_i∈IXi＝N (1)

●第二二进制变量(Yij)，根据下述公式(2)和(3)所设定的，如果传感器被定位在与所述第i个指数的所述第一下标(i)和所述第j个指数的所述第二下标(j)两者对应的节点中，则所述第二二进制变量(Yij)取值为1，而如果所述传感器未被定位在具有所述第i个指数i和所述第j个指数j的两个节点中，则所述第二二进制变量(Yij)取值为0，

●第三变量(Zi)，根据下述公式(4)和(5)所设定的，所述第三变量(Zi)对在通过具有所述第i个指数(i)的第一下标识别的节点与邻近于所述节点且定位有传感器的后续节点之间的距离(dij)进行识别：

●第四二进制变量(Wij)，所述第四二进制变量(Wij)用于将所述第三变量(Zi)与所述第二变量(Yij)相关联，并且所述第四二进制变量(Wij)仅当以下条件适用时才取值为1，方程式(4)和方程式(5)仍然被考虑：

■传感器已被定位在具有所述第i个指数的所述节点(i)和具有所述第j个指数的所述节点(j)节点两者中(或所述第二变量(Yij)等于1)，

■第j个指数(j)是与所述第i个指数(i)最接近的使所述第二变量(Yij)等于1的节点或者是与所述第i个指数(i)最接近的具有所述第j个指数(j)的节点，在与所述第i个指数(i)最接近的使所述第二变量(Yij)等于1的节点和与所述第i个指数(i)最接近的具有所述第j个指数(j)的节点之间定位有传感器，

●对于经由下面设定的方程式(6)的具有所述第i个指数(i)的每个节点，设置成使得：在所述第四二进制变量(Wij)的所述第j个指数(j)处的总和等于1，这意味着的是所述变量中的仅一个变量等于1，所述变量是二进制的，从而确保对于与具有所述第i个指数(i)的节点最接近的具有所述第j个指数(j)的节点而言所述变量等于1，在具有所述第i个指数(i)的节点与具有所述第j个指数(j)的节点之间定位有传感器，这也由以下方程式(5)来设定，

●求和函数(U)，根据在以下公式(10)中所示的，所述求和函数(U)表示由所述能够使用的传感器(N)读取的旋转总和，所述求和函数(U)的结果是向量，所述向量表示由所述第一二进制变量(Xi)乘以所述旋转(Cis)而获取的值的序列，

d)施加以下约束：

●使用中的传感器的有效数目(N_eff)小于或等于预先确定的数目(N)，

●根据以下公式(7)中所设定的，定位在每个单元中的传感器数目必须大于或等于为所述单元的类型所限定的传感器的最小数目Emin_t(e)，：

●根据以下公式(8)和(9)所设定的，在布置在所述潜在的第i个位置(Ni)的传感器与布置在所述潜在的第j个位置(Nj)的相邻的另一个第一传感器之间的距离(dij)必须在最小距离(d_min)与最大距离(d_max)之间，其中，这些限制是基于所述节点所属的单元的类型而施加的，

e)使用分支且定界或遗传或神经类型或以上各者的组合的精确算法，以计算出解决方案(S_i)，

●所述解决方案(S_i)对要定位有至少一个传感器的多个第二(N)节点进行识别，

●根据下述公式(10)中所设定的，所述解决方案(S_i)对所述求和函数(U)的最大值所对应的所述第一二进制变量集(Xi)的乘积进行识别，也就是说，根据下述公式(11)中所设定的，使所述求和函数(U)最大化，

f)根据由所述步骤e)产生的所述解决方案(S_i)，将所述传感器(3)定位在所述结构(1)上。