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GIS不同耦合方式下注入脉冲的加权IMF局放信号等效性
1
作者 董冰冰 李康 +3 位作者 高常胜 刘贯科 戴喜良 夏云峰 《电力工程技术》 北大核心 2024年第4期95-103,共9页
注入脉冲模拟局放是气体绝缘金属封闭组合电器(gas insulated switchgear,GIS)特高频(ultra high frequency,UHF)局放监测装置功能校验的主要方法,由于现场校验脉冲注入的耦合方式不同,模拟局放与实际局放等效性规律尚不明确,无法保证... 注入脉冲模拟局放是气体绝缘金属封闭组合电器(gas insulated switchgear,GIS)特高频(ultra high frequency,UHF)局放监测装置功能校验的主要方法,由于现场校验脉冲注入的耦合方式不同,模拟局放与实际局放等效性规律尚不明确,无法保证监测装置功能校验的有效性。文中首先建立126 kV GIS典型局放缺陷(尖端、悬浮、绝缘子气泡)和内/外置式脉冲注入UHF局放检测平台,并对UHF信号有效脉冲进行归一化提取;接着提出基于经验模态分解的加权本征模函数(intrinsic mode functions,IMF)信号处理方法,通过计算局放信号欧式距离平均值和最大值表征其等效性;最后与常规信号偏差法进行对比验证。研究表明,相较于常规信号等效性分析方法,加权IMF法可有效解决UHF信号波形局部差异较大的问题;使用内置传感器脉冲注入的模拟局放信号与悬浮局放信号等效性最高,局放信号的欧式距离平均值M_(e)和最大值M_(a)分别为3.82%和10.28%。因此,UHF监测装置功能校验可采用恒定参数注入脉冲代替悬浮缺陷,且模拟局放可优先选择内置UHF传感器注入脉冲。文中研究可为UHF局放监测装置功能校验的脉冲注入方法提供参考。 展开更多
关键词 注入脉冲 局放模拟 经验模态分解 信号等效性分析 本征模函数(imf) 欧式距离
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基于柴油机曲轴瞬时转速信号EEMD分解的失火故障诊断 被引量：1
2
作者 黄英 李准 +2 位作者 王健 刘辰 胡博睿 《北京理工大学学报》 北大核心 2025年第4期384-390,共7页
对于十缸V型柴油机单缸失火和双缸失火这两类故障,提出了基于曲轴瞬时转速信号的集合经验模态分解的故障诊断策略.该策略考虑到多个转速工况对失火故障诊断的影响,根据柴油机喷油提前角将实车实时采集到该转速下的数据划分为正常、单缸... 对于十缸V型柴油机单缸失火和双缸失火这两类故障,提出了基于曲轴瞬时转速信号的集合经验模态分解的故障诊断策略.该策略考虑到多个转速工况对失火故障诊断的影响,根据柴油机喷油提前角将实车实时采集到该转速下的数据划分为正常、单缸失火和双缸失火这三个工况区间.通过多循环平均方法对三个工况区间数据进行预处理,并通过集合经验模态分解方法分解,该方法能自适应地将曲轴转速信号分解为若干个本征模态函数.通过集合经验模态分解得到每个本征模态函数幅值的异常波动,确定包含故障信息的本征模态函数,为了进一步提取特征,需对该本征模态函数进行快速傅里叶变换,根据主频分量的幅值,得到故障特征.最后在多个转速工况下进行上述诊断流程,得出各个转过速工况的诊断准确率,实现了诊断算法的转速工况敏感性分析.实验结果表明该方法能有效提取故障特征,实现了十缸柴油机基于多个瞬时转速的失火故障诊断. 展开更多
关键词 柴油机 失火故障诊断 集合经验模态分解(EEMD) 曲轴瞬时转速 特征提取 本征模态函数(imfs) 快速傅里叶变换(FFT)
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热分析获取锅炉内煤着火特性——Part Ⅱ:本征反应动力学
3
作者 刘洋 石泽正 +7 位作者 陈朝帅 苟皓语 陶继业 徐世明 余波 赵培涛 傅培舫 周怀春 《煤炭学报》 北大核心 2025年第4期2246-2261,共16页
煤焦的本征反应动力学模型是计算流体力学(CFD)模拟锅炉内煤着火燃烧速率所需的关键子模型,通常可由热分析获得。热分析反应动力学的研究虽然已发展了数十年,但仍然存在3个问题:(1)非等温和等温动力学参数的不统一;(2)定值动力学参数和... 煤焦的本征反应动力学模型是计算流体力学(CFD)模拟锅炉内煤着火燃烧速率所需的关键子模型,通常可由热分析获得。热分析反应动力学的研究虽然已发展了数十年,但仍然存在3个问题:(1)非等温和等温动力学参数的不统一;(2)定值动力学参数和变动力学参数均值的不统一;(3)缺乏不含不确定参数的通用动力学模型,如常用的n级动力学模型、随机孔模型和自催化模型分别含有不确定性参数,如反应级数n、结构参数ψ、反应指数a和c。为解决上述问题,提出了通用表面活化函数模型GSAFM,其反应机理函数f(X)=1-X(X为转化率),且活化能EX和指前因子AX是随转化率变化的。采用4种等转化率法(变动力学参数模型)包括等温(ISO)GSAFM、非等温(NON)GSAFM、Flynn-Wall-Ozawa(FWO)和Kissinger-Akahira-Sunose(KAS),以及一种定值动力学模型ISAFM,对将军庙(JJM)和红沙泉(HSQ)煤焦的非等温和等温燃烧的本征反应速率进行了预测。结果表明,ISO GSAFM具有最好的预测效果;FWO和KAS的预测效果很差,主要由于这2种模型涉及的温度积分近似处理给EX的求取带来了一定的误差,该误差在求取AX时呈指数级放大。ISOGSAFM获取的煤焦等温燃烧的EX均值为141k J/mol,与ISAFM获取的146 k J/mol接近,从而解决了问题(2);其获取的动力学参数可以很好地预测煤焦非等温燃烧的本征反应速率,表明非等温和等温试验可以共用ISO GSAFM获取的动力学参数,即解决了问题(1);其f(X)=1–X,具有不含不确定参数的通用性,即解决了问题(3)。ISO GSAFM得到的煤焦的EX在着火区间达到最大值,这一现象表明,煤在锅炉内的着火过程是其燃烧过程中最困难的环节;随后,EX由于煤焦燃烧进入稳定阶段而逐渐减小,但在反应后期会转变为快速增大的趋势,这符合煤焦在反应后期存在失活现象的事实。因此,ISO GSAFM在解决问题(1)~(3)的同时还能解释试验现象,有望为以基于定值动力学模型的CFD模拟提供新的本征反应动力学子模型。同种煤阶的JJM和HSQ煤焦存在理化结构上的差异,但两者的EX随转化率变化的趋势相似且大小差异小于5%,采用各自变动力学参数的算数平均可对其本征反应速率进行准确预测,表明同种煤阶的不同煤焦的本征反应速率可以用基于GSAFM的均值动力学参数进行预测,即有望实现同一种煤阶的煤焦反应速率采用同一种变动力学参数(多样本的均值)进行预测。此外,GSAFM表明煤焦的EX只与其化学结构相关,利用变活化能的特征值可精细化地研究煤焦的化学结构对其本征反应性影响的内在机理,如前述的着火困难和失活机理等;用煤焦的化学结构预测出EX后,可通过GSAFM直接预测出煤焦的本征反应速率;上述关联方法为煤焦结构与反应性的研究提供了新的思路。 展开更多
关键词 热分析 通用表面活化函数模型 等转化率法 本征反应动力学 变活化能 着火特性 化学结构
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基于CEEMDAN和频谱时间图卷积网络的电力负荷预测方法
4
作者 朱莉 夏禹 +1 位作者 朱春强 邓凡 《计算机工程》 北大核心 2025年第4期339-349,共11页
针对电力负荷数据存在非平稳性且传统预测模型不能精确获取时序负荷数据的空间相关性和时间依赖性,导致预测精度低的问题,设计并实现一种基于完全集成经验模式分解的自适应噪声完备性(CEEMDAN)和频谱图卷积网络的电力负荷预测方法。首... 针对电力负荷数据存在非平稳性且传统预测模型不能精确获取时序负荷数据的空间相关性和时间依赖性,导致预测精度低的问题,设计并实现一种基于完全集成经验模式分解的自适应噪声完备性(CEEMDAN)和频谱图卷积网络的电力负荷预测方法。首先使用CEEMDAN将目标负荷序列分解为多个本征模态分量(IMF),通过计算模糊熵对IMF进行重构;然后使用频谱时间图卷积网络对重构后分量的空间相关性和时间依赖性进行挖掘,得到各分量的预测结果;最后将各分量的预测结果线性相加得到最终预测结果。实验结果表明,所提方法的平均绝对误差、均方根误差、平均绝对百分比误差3个评价指标分别达到了0.72 KW、0.89 KW、0.92%,相较于对比模型StemGnn、TCN、LSTM、Informer、FEDformer,预测精度分别提高了37.9%、17.2%、20.8%、22.5%、12.1%。证明本文所提出的预测方法可以有效降低非平稳性对预测结果的影响,精确获取时序负荷数据的空间相关性和时间依赖性,提高预测精度。 展开更多
关键词 电力负荷预测 经验模态分解 本征模态分量 图卷积网络 模糊熵
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基于IMF能量谱的水声信号特征提取与分类 被引量：18
5
作者 刘深 张小蓟 +1 位作者 牛奕龙 汪平平 《计算机工程与应用》 CSCD 2014年第3期203-206,226,共5页
经验模态分解(EMD)是用来处理非平稳时变信号的一种信号分析方法,该方法对所分析信号的局部特征信号进行不同时间尺度的分解,从而得到这些局部特征信号的各阶本征模函数(IMF)。提出了一种基于IMF能量谱的水声信号特征提取与选择方法,通... 经验模态分解(EMD)是用来处理非平稳时变信号的一种信号分析方法,该方法对所分析信号的局部特征信号进行不同时间尺度的分解,从而得到这些局部特征信号的各阶本征模函数(IMF)。提出了一种基于IMF能量谱的水声信号特征提取与选择方法,通过对水声信号进行经验模态分解,提取信号的本征模式分量并转换为能量谱特征向量,从而观测不同信号子频带能量谱的特征变化。分类实验采用支持向量机(SVM)分类器进行。实验结果表明,相对于小波能量谱特征提取法而言,利用IMF能量谱作为特征向量的分类实验具有更佳的分类效果,平均正确率达88%以上。 展开更多
关键词 经验模态分解 本征模函数 本征模函数能量谱 特征提取 支持向量机(SVM)分类器
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基于IMF能量矩和神经网络的轴承故障诊断 被引量：35
6
作者 秦太龙 杨勇 +1 位作者 程珩 薛松 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 2008年第3期229-232,共4页
针对滚动轴承故障振动信号的非平稳特征,提出了一种本征模函数(Intrinsic Mode Function,简称IMF)能量矩的特征向量提取法,并与BP神经网络相结合用于滚动轴承的故障诊断。该方法首先利用经验模态分解(Empirical Mode Decomposition,简称... 针对滚动轴承故障振动信号的非平稳特征,提出了一种本征模函数(Intrinsic Mode Function,简称IMF)能量矩的特征向量提取法,并与BP神经网络相结合用于滚动轴承的故障诊断。该方法首先利用经验模态分解(Empirical Mode Decomposition,简称EMD)方法,把振动信号分解为若干个IMF,再将重要的IMF分量作基于时间轴的积分,得到IMF能量矩特征向量,最后借助BP神经网络的分类能力对特征向量进行分类。对滚动轴承的正常状态、外圈故障、滚动体故障和外圈故障信号的分析结果表明,该方法能够准确、有效地识别这些故障。 展开更多
关键词 滚动轴承 本征模函数 能量矩 故障诊断 经验模态分解 BP神经网络
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基于IMF能量熵的目标特征提取与分类方法 被引量：13
7
作者 张小蓟 张歆 孙进才 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2008年第4期68-69,共2页
提出了一种基于固有模态函数(IMF)能量熵的特征提取与选择方法。对三类信号进行了经验模态分解(EMD),得到IMF。对于不同类别的信号,同阶的IMF能量有明显的不同。选择IMF能量作为特征向量,并选判别熵作为分类判据,同时给出了两种能量熵... 提出了一种基于固有模态函数(IMF)能量熵的特征提取与选择方法。对三类信号进行了经验模态分解(EMD),得到IMF。对于不同类别的信号,同阶的IMF能量有明显的不同。选择IMF能量作为特征向量,并选判别熵作为分类判据,同时给出了两种能量熵的计算公式。采用K-近邻分类器对三类信号进行了分类试验,试验结果表明,基于最佳特征向量选择的分类试验的平均正确识别率达80%以上。 展开更多
关键词 经验模态分解 固有模态函数 特征提取 K-近邻分类
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重力固体潮IMF的AM-FM模型及其非线性拟合 被引量：3
8
作者 吴庆畅 周挚 +2 位作者 梁虹 全海燕 王天理 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2009年第30期138-142,共5页
首先建立AM-FM数学模型,用多个相近载波的调幅信号组合描述它。利用最小二乘法对幅度调制和频率调制两个部分分别进行非线性拟合;拟合以相关系数满足一定条件为精度控制原则,拟合项数以相邻相关系数不再显著变化为判定条件。有效性检验... 首先建立AM-FM数学模型,用多个相近载波的调幅信号组合描述它。利用最小二乘法对幅度调制和频率调制两个部分分别进行非线性拟合;拟合以相关系数满足一定条件为精度控制原则,拟合项数以相邻相关系数不再显著变化为判定条件。有效性检验证明该方法切实可行。重力固体潮IMF的拟合结果表明,AM-FM数学模型可以很好地刻画重力固体潮IMF;重力固体潮是多个AM-FM信号合成的复合信号。为后续深入研究重力固体潮的AM-FM信号特征、循环平稳信号特征等性质建立了良好的数学基础。 展开更多
关键词 AM-FM模型 非线性最小二乘法 数据拟合 重力固体潮 本征模态函数(imf)
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应用IMF分量包络矩阵的奇异值提取机械故障特征 被引量：2
9
作者 裘焱 吴亚锋 李野 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第22期2647-2649,共3页
将信号包络和矩阵奇异值引入到机械故障诊断中,提出采用IMF(intrinsic mode function)分量包络矩阵的奇异值分解方法提取机械故障特征的方法,该方法全面反映了机械内部损伤情况,计算简单、提取特征明显。仿真实验表明,应用IMF分量包络... 将信号包络和矩阵奇异值引入到机械故障诊断中,提出采用IMF(intrinsic mode function)分量包络矩阵的奇异值分解方法提取机械故障特征的方法,该方法全面反映了机械内部损伤情况,计算简单、提取特征明显。仿真实验表明,应用IMF分量包络矩阵的奇异值分解方法可有效、快速地提取机械故障特征参数,该方法在机械转子故障诊断中的应用结果较为满意。 展开更多
关键词 包络线 奇异值 故障特征 imf
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思维作业脑电的IMF能量熵特征提取与分类研究 被引量：1
10
作者 李营 艾玲梅 马苗 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2009年第28期128-130,139,共4页
提出了一种基于固有模态函数(Intrinsic Mode Function,IMF)能量熵的特征提取方法。对三类脑电思维信号分别进行了经验模态分解(Empirical Mode Decomposition,EMD),并得到与其相对应的IMF。试验发现对于不同类别的信号,同阶的IMF能量... 提出了一种基于固有模态函数(Intrinsic Mode Function,IMF)能量熵的特征提取方法。对三类脑电思维信号分别进行了经验模态分解(Empirical Mode Decomposition,EMD),并得到与其相对应的IMF。试验发现对于不同类别的信号,同阶的IMF能量的判别熵有明显的不同。而采用K-近邻分类器对三类脑电信号进行了分类,发现基于最佳特征向量选择的分类试验的平均正确识别率达75%以上。 展开更多
关键词 固有模态函数 脑电信号 经验模态分解 特征提取 K-近邻分类器
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基于IMF灵敏度分析的柴油机振动源影响规律
11
作者 杜宪峰 舒歌群 +2 位作者 卫海桥 梁兴雨 曹晓峰 《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》 EI CSCD 北大核心 2015年第12期1098-1104,共7页
为了确定柴油机供油参数对振动源的影响,提出了振动信号IMF分量灵敏度分析方法.结合试验手段与信号处理技术,在IMF分量灵敏度理论分析的基础上建立了IMF分量灵敏度分析流程及计算模型,并采用该模型对模拟仿真信号与缸盖振动信号进行了... 为了确定柴油机供油参数对振动源的影响,提出了振动信号IMF分量灵敏度分析方法.结合试验手段与信号处理技术,在IMF分量灵敏度理论分析的基础上建立了IMF分量灵敏度分析流程及计算模型,并采用该模型对模拟仿真信号与缸盖振动信号进行了计算分析.分析结果表明,模拟仿真信号验证了IMF分量灵敏度计算分析的有效性,同时,IMF分量的灵敏度分析能够有效识别与供油压力密切相关的振动源,从而实现了供油压力的合理选择,为柴油机振动控制提供了参考依据. 展开更多
关键词 灵敏度分析 imf分量 振动信号 供油参数 柴油机
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基于加权IMF对时间序列相似匹配 被引量：1
12
作者 孙汝儒 肖迪 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2013年第12期3664-3666,共3页
经验模态分解(EMD)算法非常适合非稳定序列信号、非线性序列信号以及复杂信号的分解,具有很高的噪声比。序列信号经过EMD分解为本征模函数(IMF)以及残差序列,所分解出来的IMF包含了原序列信号不同时间尺度的局部特征信号,是整个原序列的... 经验模态分解(EMD)算法非常适合非稳定序列信号、非线性序列信号以及复杂信号的分解,具有很高的噪声比。序列信号经过EMD分解为本征模函数(IMF)以及残差序列,所分解出来的IMF包含了原序列信号不同时间尺度的局部特征信号,是整个原序列的"去杂"反映。针对IMF所包含的不同尺度的特征这一特性,给出用EMD分解原始序列信号,提取其全部有限个本征模函数和残差序列,根据不同的IMF所包含原序列的特征信息量的大小引入信息权重w,然后通过欧氏距离对各个序列不同IMF序列进行相似匹配判定,最后通过综合各个IMF所占权重综合判定时间序列的相似匹配。实验结果表明,基于IMF对时间序列相似匹配和直接对原时间序列进行匹配,前者首先对时间序列进行分解,去掉其噪声等干扰,提取出IMF间接进行加权匹配,提高了时间序列的模式匹配精度,证明了该方法的有效性。 展开更多
关键词 经验模态分解算法 本征模函数 本征模函数加权 相似模式匹配
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基于IMF能量矩和SVM的煤矸识别 被引量：16
13
作者 窦希杰 王世博 +1 位作者 谢洋 宣统 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2020年第24期39-45,共7页
针对综放工作面的煤矸识别问题,提出了一种基于固有模态函数(IMF)能量矩和支持向量机(SVM)的煤矸识别方法。使用仿真信号验证了该方法所提取的IMF能量矩可以反映信号的能量沿时间轴的分布情况,相较于IMF能量可以更好地表征信号的特征。... 针对综放工作面的煤矸识别问题,提出了一种基于固有模态函数(IMF)能量矩和支持向量机(SVM)的煤矸识别方法。使用仿真信号验证了该方法所提取的IMF能量矩可以反映信号的能量沿时间轴的分布情况,相较于IMF能量可以更好地表征信号的特征。使用该方法进行煤矸识别时,对放顶煤过程中采集到的顶煤和矸石冲击液压支架的振动信号进行集合经验模态分解分解(EEMD),得到若干个IMF,根据分解结果提取包含振动信号主要信息的前8个IMF分量,进一步计算其能量矩,将待测样本信号的IMF能量矩作为特征向量输入训练好的支持向量机进行放煤和放矸石两种工况的识别。试验结果表明,该方法能有效的完成对煤矸振动样本数据的识别,平均识别准确率达到90%。 展开更多
关键词 放顶煤 煤矸识别 集合经验模态分解(EEMD) 固有模态函数(imf) 能量矩 支持向量机(SVM)
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全矢IMF信息熵用于高速列车转向架故障诊断 被引量：7
14
作者 李亚兰 金炜东 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2021年第5期874-879,1030,共7页
针对高速列车转向架振动信号具有非线性、非平稳的特征,以及单通道故障诊断带来的信息不完整问题,提出了一种多元经验模态分解(multivariate empirical mode decomposition,简称MEMD)和全矢本征模态函数(intrinsic mode function,简称I... 针对高速列车转向架振动信号具有非线性、非平稳的特征,以及单通道故障诊断带来的信息不完整问题,提出了一种多元经验模态分解(multivariate empirical mode decomposition,简称MEMD)和全矢本征模态函数(intrinsic mode function,简称IMF)信息熵相结合的高速列车故障特征提取方法。首先,使用MEMD方法对同源双通道的振动信号进行分解,得到一系列的2元本征模态函数;其次,分别计算前6个IMF的全矢IMF信息熵,通过特征评价方法进行特征维数约简;最后,将得到的特征向量作为支持向量机的输入来识别转向架的故障类型。实验结果表明,该方法能有效提高转向架的故障识别率,最高可达到100%,验证了全矢IMF信息熵在高速列车故障诊断中的可行性。 展开更多
关键词 高速列车转向架 多元经验模态分解 本征模态函数 全矢imf信息熵 特征评价 支持向量机
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漏表面波IMF_(1)能量识别无砟轨道脱空适用性研究
15
作者 马嘉霈 袁笙哲 +3 位作者 肖军华 李航 潘越 苏志鹏 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2023年第5期850-858,1033,1034,共11页
为了研究漏表面波法对高铁无砟轨道层间脱空检测的适用性,建立脱空特征指标,通过含层间脱空的板式无砟轨道实尺模型进行试验,建立空气‑无砟轨道耦合有限元模型,分析不同工况下的冲击响应声场分布特征;进一步对漏表面波信号进行希尔伯特... 为了研究漏表面波法对高铁无砟轨道层间脱空检测的适用性,建立脱空特征指标,通过含层间脱空的板式无砟轨道实尺模型进行试验,建立空气‑无砟轨道耦合有限元模型,分析不同工况下的冲击响应声场分布特征;进一步对漏表面波信号进行希尔伯特‑黄变换,保留高频特征信号至第1阶本征模函数(intrinsic mode function,简称IMF_(1)),分解低频干扰信号至高阶本征模函数,提出以IMF_(1)能量为特征指标的层间脱空判识方法。研究结果表明:随着脱空长度和脱空至荷载冲击点距离的增大,漏表面波IMF_(1)能量分布呈现正相关变化趋势;IMF_(1)能量对CRTSII型板式无砟轨道板中CA砂浆层脱空0.2~0.5 m较为敏感,基于漏表面波的CA砂浆层脱空检测具备一定理论可行性。 展开更多
关键词 板式无砟轨道 脱空识别 漏表面波 本征函数 第1阶本征模函数能量
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基于EEMD分解的阶次跟踪方法研究
16
作者 魏仕华 蔺梦雄 《机电工程》 CAS 北大核心 2024年第9期1604-1612,共9页
摆线针轮减速器组成零部件繁多、构成复杂,工作时噪声干扰大且多在变转速、往复的复杂工况下工作,因此,难以准确提取其内部的故障特征。针对这一问题,提出了一种基于集合经验模态分解(EEMD)与阶次跟踪分析的方法,对摆线针轮减速器进行... 摆线针轮减速器组成零部件繁多、构成复杂,工作时噪声干扰大且多在变转速、往复的复杂工况下工作,因此,难以准确提取其内部的故障特征。针对这一问题,提出了一种基于集合经验模态分解(EEMD)与阶次跟踪分析的方法,对摆线针轮减速器进行了故障诊断。首先,对采集到的时域振动信号和转速信号进行了等角度域差值采样,得到了振动信号的等角域平稳信号;然后,对等角域信号进行了集合经验模态分解,得到了若干个固有模态分量(IMFs),计算了各个固有模态分量的峭度值,选取目标模态分量进行了信号重构;接着,采用快速傅里叶变换得到了故障信号的阶次图;最后,根据减速器的传动方式、各零部件的模数,计算出了各主要部件的故障阶次,对比减速器在故障前后阶次图的能量峰值进行了故障诊断。研究结果表明:该方法能够准确提取包含故障信息的固有模态分量,实现从等时域信号到等角域信号的转换,并提取摆线针轮减速器的滚针故障阶次(8.37阶),故障准确率达到99.6%,可实现摆线针轮减速器在非平稳工况下的故障特征识别,并验证该方法的可行性和有效性。 展开更多
关键词 摆线针轮减速器 集合经验模态分解 阶次跟踪分析 故障诊断 变转速工况 固有模态分量
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基于多域信息融合与深度分离卷积的轴承故障诊断网络模型 被引量：4
17
作者 王同 许昕 潘宏侠 《机电工程》 北大核心 2024年第1期22-32,共11页
针对传统卷积神经网络(CNN)对滚动轴承振动信号的故障识别准确率不高这一问题,提出了一种基于多域信息融合结合深度分离卷积(MDIDSC)的轴承故障诊断方法。首先,利用自适应噪声的完全集合经验模态分解(CEEMDAN)算法对轴承振动信号进行了... 针对传统卷积神经网络(CNN)对滚动轴承振动信号的故障识别准确率不高这一问题,提出了一种基于多域信息融合结合深度分离卷积(MDIDSC)的轴承故障诊断方法。首先,利用自适应噪声的完全集合经验模态分解(CEEMDAN)算法对轴承振动信号进行了分解;然后,利用分解出的本征模态函数(IMF)的各个分量构建了多空间状态矩阵,并将该多空间状态矩阵输入该深度分离卷积模型中,进行了卷积训练;同时,在该深度分离卷积模型中添加了残差结构,对数据特征进行了复利用,并对卷积核进行了深度分离,解决了深度模型的网络退化问题;最后,提出了一种空间特征提取方法,对模型参数进行了修剪,采用一种自适应学习率退火方法进行了梯度优化,以避免模型陷入局部最优。研究结果表明:通过对多个轴承故障数据集进行对比分析可知,MDIDSC在轴承故障诊断方面的准确率和稳定性明显优于其他方法,MDIDSC的最高测试准确率为100%,平均测试准确率为99.07%;同时,在测试集中的最大损失和平均损失分别为0.1345和0.0841;该结果表明MDIDSC在轴承故障诊断方面具有一定的优越性。 展开更多
关键词 深度分离卷积 信息融合 参数修剪 残差网络 卷积神经网络 自适应噪声的完全集合经验模态分解 本征模态函数 多域信息融合结合深度分离卷积
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基于多尺度散布熵的磁声发射信号特征识别方法 被引量：1
18
作者 李梦俊 沈功田 +1 位作者 沈永娜 王强 《机电工程》 北大核心 2024年第1期158-165,共8页
在工程中对设备进行应力检测和微损伤检测时,采集磁声发射信号易受噪声干扰,同时其特征的提取也存在困难,为此,将变分模态分解与散布熵相结合,提出了一种基于自适应多尺度散布熵的磁声发射(MAE)信号特征识别方法。首先,设计搭建了检测... 在工程中对设备进行应力检测和微损伤检测时,采集磁声发射信号易受噪声干扰,同时其特征的提取也存在困难,为此,将变分模态分解与散布熵相结合,提出了一种基于自适应多尺度散布熵的磁声发射(MAE)信号特征识别方法。首先,设计搭建了检测实验平台,采集了Q345钢静载拉伸实验中0 MPa~400 MPa应力状态下的MAE信号;然后,采用变分模态分解方法,对磁声发射信号进行了自适应分解,生成了一系列从低频到高频分布的本征模态函数(IMF)分量;其次,计算了每个本征模态函数分量的散布熵值,构建了MAE信号的特征向量矩阵;最后,将特征向量矩阵输入到基于支持向量机建立的识别分类模型中,进行了信号的训练和识别。研究结果表明:使用基于自适应多尺度散布熵的磁声发射(MAE)信号特征识别方法,能够自适应地实现MAE信号的多尺度化目的,并且准确地识别出不同应力状态下的信号特征,分类识别准确率高达95.3704%,验证了该方法的有效性;说明基于自适应多尺度散布熵和多分类支持向量机的信号特征识别方法能够快速且有效地识别不同应力状态,在信号特征识别方面具有较好的应用潜力。 展开更多
关键词 磁声发射 变分模态分解 散布熵 Q345钢 信号特征识别 本征模态函数
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EEMD-小波在高边坡变形信息提取中的应用研究 被引量：2
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作者 梁永平 李盛 赖国泉 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期993-1000,共8页
针对高边坡变形呈现非平稳性及数据“噪声”多源的问题,提出了一种定向滤波的变形信息提取方法。首先,利用集合经验模态分解方法分解变形时序数据,结合定量分析法判别模态分量信号频段;然后,对高频模态分量中的“噪声”利用小波函数进... 针对高边坡变形呈现非平稳性及数据“噪声”多源的问题,提出了一种定向滤波的变形信息提取方法。首先,利用集合经验模态分解方法分解变形时序数据,结合定量分析法判别模态分量信号频段;然后,对高频模态分量中的“噪声”利用小波函数进行“靶向”消噪处理,并对趋势项进行傅里叶级数拟合;最后,重构高边坡变形分析模型,实现真实变形量的提取。结果表明,对比分析各项检验指标,通过“靶向”消噪,各高频模态分量消噪效果明显,重构后的集合经验模态分解(Ensemble Empirical Mode Decomposition,EEMD)-小波高边坡变形分析模型较原始形变和其他模型在精度指标方面提升显著,该方法可用于高边坡的变形预测分析和真实变形量提取。 展开更多
关键词 公共安全 变形 集合经验模态分解(EEMD)-小波 模态分量 模型重构 精度 信息提取
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基于EMD分量与小波包能量熵的轧辊磨削颤振在线预测
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作者 朱欢欢 迟玉伦 +2 位作者 张梦梦 熊力 应晓昂 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 北大核心 2024年第1期73-84,共12页
针对轧辊磨削颤振时的时频域单一处理方法存在部分特征丢失的问题,提出了时频域相结合的方法对信号进行特征处理,并利用智能算法实现轧辊磨削颤振的在线预测。首先,利用经验模态分解(empirical mode decomposition,EMD)方法对振动传感... 针对轧辊磨削颤振时的时频域单一处理方法存在部分特征丢失的问题,提出了时频域相结合的方法对信号进行特征处理,并利用智能算法实现轧辊磨削颤振的在线预测。首先,利用经验模态分解(empirical mode decomposition,EMD)方法对振动传感器信号进行分解获得各固有模态函数(intrinsic mode function,IMF),剔除“虚假分量”后计算表征轧辊磨削颤振的时域特征。然后,利用小波包能量熵对声发射传感器信号求解频率段节点能量熵值,获得表征轧辊磨削颤振的频域特征。最后,将上述时频域特征降维后代入智能算法模型实现对轧辊磨削加工的在线预测。结果表明:LV-SVM模型的磨削颤振分类平均准确率达92.75%,模型平均响应时间为0.7765 s;验证了时频域特性的EMD和小波包能量熵方法的LV-SVM在线预测轧辊磨削颤振的有效性。 展开更多
关键词 轧辊磨削颤振 EMD分解 固有模态函数 小波包能量熵 最小二乘支持向量机
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