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TinySysid · WORKFLOW — 设计说明

使用这些流程与精度表

本页的 10 / 30 / 60 / 120 秒流程与误差表保留为历史建议,原文没有完整记录输入、设备、固件及重复试验统计,不作为当前实现的保证。时间换算采用示例的 50 Hz;其他采样率应重新计算点数。Core 对外提供六种方法;试验工程的 PW 变体应按对应头文件核对,不能混用方法编号。

比较多种方法时保持通道顺序、采样率、预处理和数据窗口一致;再检查频率、阻尼、模态振型及算法错误码。多方法相近的结果也不自动证明测量准确。

交叉验证工作流 — 多方法共识

单一方法的模态结果不可完全信任。推荐多方法交叉验证,综合投票确定最终模态。

全局参数速查

方法 参数 默认值 影响 ESP32 耗时 (5ch×3000)
PP seg_len min(n/3,512) ↓2^n 频率分辨率 vs 段数 < 10 ms
overlap 50% PSD 方差 —
SNR threshold 4× noise_floor 峰值检出灵敏度 —
peak min dist 5 bins 去重 —
FDD seg_len 1024 同 PP,但更长→更好分辨 ~50 ms
幂迭代容差 1e-6 SVD 精度 —
EFDD IFFT 带宽 ±3 bins 阻尼估计质量 ~2 s/模态
min δ 0.001 最小可检阻尼 —
ITD sn (AR order) 4 每对候选数 2-5 s
n_lags 100 互相关长度 —
聚类容差 10% 投票严格度 —
ERA p (block rows) 15 Hankel 时间跨度 1-3 s
q (block cols) 10 Hankel 列数 —
SVD threshold 0.2%·S₀ 阶数选择 —
SSI block_rows 12 Toeplitz 大小 3-8 s
order range 2,4,...,16 投票阶数 —
聚类容差 10% 投票严格度 —
## 推荐流程

Step 1: PP 快速扫描(10 秒出结果)

目标:快速了解数据中有哪些频率成分。

PP → 列出所有明显的频率尖峰

注意 :PP 可能遗漏弱模态或合并密集模态,只作为参考。

Step 2: FDD 确认 + 振型(30 秒数据)

目标:确认频率,获得可靠振型。

FDD → SV1 谱更清晰,振型来自 SVD
比 PP 更抗噪,能初步判断模态真伪

Step 3: ERA 精确定位(60 秒数据)

目标:最准确的频率/阻尼/振型估计。

ERA → 综合精度最高
NExT + Hankel SVD + 平衡实现

Step 4: ITD 或 SSI-PW 交叉验证

目标:用独立方法验证 ERA 的结果。

ITD → 能检出 ERA 遗漏的弱模态(数据短时)
SSI-PW → 阻尼验证(数据充足时)

Step 5: 共识投票

条件 判断
所有方法一致 可信模态
多数方法一致,一个方法漏了 多数胜出
只有一种方法检出 标记为"需进一步验证"

数据长度对精度的影响

数据长度 可用方法 精度
10s (500 pts) PP, ITD, FDD 频率 ±5%,无阻尼
30s (1500 pts) + ERA 频率 ±2%,阻尼 ±30%
60s (3000 pts) + EFDD 频率 ±1%,阻尼 ±10%
120s (6000 pts) + SSI 频率 ±0.5%,阻尼 ±5%

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