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基于ICEEMDAN和VMD的行星齿轮箱故障特征提取
1
作者
王莉静
李鸿江
+1 位作者
李民生
贾政
《河北工程大学学报(自然科学版)》
2025年第1期105-112,共8页
提出一种基于改进的自适应噪声完备集合经验模态分解(ICEEMDAN)和变分模态分解(VMD)方法的行星齿轮箱故障特征提取方法。利用ICEEMDAN对信号进行分解,根据分量包络峭度对信号进行筛选重构。基于最大包络谱峰度作为适应度函数,采用麻雀...
提出一种基于改进的自适应噪声完备集合经验模态分解(ICEEMDAN)和变分模态分解(VMD)方法的行星齿轮箱故障特征提取方法。利用ICEEMDAN对信号进行分解,根据分量包络峭度对信号进行筛选重构。基于最大包络谱峰度作为适应度函数,采用麻雀搜索算法对VMD进行参数自适应优化,将重构后的信号分解为多个模态分量。根据分量的包络谱峭度,选取最优分量进行包络解调分析,实现行星齿轮箱故障特征提取。最后,通过实验得到本文所提方法的一致性相关系数在0.4723~0.7936之间,远高于EEMD-WTD方法的0.0881~0.2863和以包络谱为分量选取指标的0.1427~0.2864。
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关键词
行星齿轮箱
故障诊断
改进的
自适应
噪声
完备
集合
经验
模态
分解
变分模态
分解
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职称材料
深孔台阶爆破近区振动信号预处理与时频特征分析
2
作者
张文涛
汪海波
+4 位作者
高朋飞
王梦想
杨帆
吕闹
宗琦
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2024年第24期178-189,共12页
深孔台阶爆破近区振动信号中常含有趋势项和高频噪声导致信号畸变失真,严重影响时频特征分析。针对此问题,构建了改进的自适应噪声完备集合经验模态分解(improved complete ensemble empirical mode decomposition with adaptive noise,...
深孔台阶爆破近区振动信号中常含有趋势项和高频噪声导致信号畸变失真,严重影响时频特征分析。针对此问题,构建了改进的自适应噪声完备集合经验模态分解(improved complete ensemble empirical mode decomposition with adaptive noise, ICEEMDAN)算法结合基于广义最小最大非凸(generalized minimax concave, GMC)惩罚项的稀疏降噪法与稀疏化基线估计消噪(baseline estimation and de-noising with sparsity, BEADS)算法的联合预处理方法。通过仿真信号验证该方法的可行性。将其应用于实际深孔台阶爆破近区振动信号的处理,并提取重构信号的时频特征,结果表明:在仿真信号试验中,该文构建的预处理方法能在有效保留信号真实成分的前提下消除高频噪声和低频趋势项的影响,相较于其他5种方法重构信号信噪比更高、均方根误差更小。在实测信号分析中,预处理后信号波形恢复正常,高频噪声成分被抑制,低频段频谱更清晰。时频特征分析发现,深孔台阶爆破近区振动信号主频较低,能量主要集中在25~150 Hz范围内,极低频和高频能量占比较少。根据时频特征分析结果结合爆破安全规程对爆破参数设计给出了建议。研究结果对爆破振动信号精确分析及制定爆破振动控制措施具有重要意义。
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关键词
爆破近区振动信号
预处理
时频分析
改进的
自适应
噪声
完备
集合
经验
模态
分解
(ICEEMDAN)
基于广义最小最大非凸(GMC)惩罚项的稀疏降噪法
稀疏化基线估计消噪(BEADS)
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职称材料
基于ICEEMDAN的连续梁桥车致振动信号的HHT分析
被引量:
5
3
作者
邢世玲
吕双双
+1 位作者
朱利明
张佳
《西南交通大学学报》
EI
CSCD
北大核心
2021年第3期477-484,492,共9页
改进的带有自适应噪声的完备集合经验模式分解(improved complete ensemble empirical mode decomposition with adaptive noise,ICEEMDAN)是传统经验模式分解(empirical mode decomposition,EMD)方法的发展,在桥梁结构损伤识别领域具...
改进的带有自适应噪声的完备集合经验模式分解(improved complete ensemble empirical mode decomposition with adaptive noise,ICEEMDAN)是传统经验模式分解(empirical mode decomposition,EMD)方法的发展,在桥梁结构损伤识别领域具有较好的应用前景.首先,以数值模拟信号为对象,采用ICEEMDAN方法进行桥梁车致动信号的数据分解和Hilbert谱分析,提取损伤引起的频谱特征变化和建立损伤识别方法;然后,利用该方法对实测振动信号的振型分量进行识别;最后,以实测信号的一阶振型分量为对象,对其Hilbert瞬时频率谱的特征进行了分析和讨论.研究结果表明:模拟信号中的振型振动分量数比实测信号中多,其中模拟信号中不显著的高阶竖弯振动分量在实测信号中没有发现;一阶振型振动分量的瞬时频率可作为桥梁损伤识别的特征参数,用于进行损伤有无、损伤定位甚至损伤定量的判断;损伤识别效果受测点位置影响很小;该方法不依赖有限元模型即可完成桥梁损伤有无的识别和损伤定位,且数据采集简单,具有实际工程中应用可行性.
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关键词
连续梁桥
改进的带有自适应噪声的完备集合经验模式分解
车致振动
Hilbert-Hang变换(HHT)
损伤识别
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职称材料
基于FastICA与ICEEMDAN的人脸视频心率检测
被引量:
3
4
作者
赵明康
王镇
+2 位作者
齐晨成
王艺潇
张帅
《中国生物医学工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第4期508-512,共5页
现有的非接触式心率检测方法存在噪声干扰、准确率低等问题。针对这些问题,提出一种基于FastICA与改进的自适应噪声完全集合经验模态分解(ICEEMDAN)相结合的算法,采用人脸视频进行心率检测。用摄像头采集人脸视频,并从视频中提取R、G、...
现有的非接触式心率检测方法存在噪声干扰、准确率低等问题。针对这些问题,提出一种基于FastICA与改进的自适应噪声完全集合经验模态分解(ICEEMDAN)相结合的算法,采用人脸视频进行心率检测。用摄像头采集人脸视频,并从视频中提取R、G、B通道源信号,即皮肤颜色变化信号,分别求出RGB这3个颜色通道的像素平均值;然后利用FastICA对RGB这3组像素平均值进行解混,得到3组独立源信号,再用ICEEMDAN将其中一组独立源信号进行模态分解,并选取合适频段内的固有模式函数(IMF)估计心率的信号,最后用频谱分析计算得到心率。设计实验对8名人员进行了人脸视频检测,将检测结果与多参数监护仪进行对比分析。实验结果表明,该方法与多参数监护仪测量结果的平均误差与均方根误差均小于1 beat/min,因此基于FastICA与ICEEMDAN的人脸视频心率检测对人体心率检测具有良好的稳定性和准确性。
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关键词
人脸视频
非接触心率检测
光电容积脉搏波
快速独立成分分析(FastICA)
改进的
自适应
噪声
完全
集合
经验
模式
分解
(ICEEMDAN)
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职称材料
题名
基于ICEEMDAN和VMD的行星齿轮箱故障特征提取
1
作者
王莉静
李鸿江
李民生
贾政
机构
天津城建大学控制与机械工程学院
出处
《河北工程大学学报(自然科学版)》
2025年第1期105-112,共8页
基金
天津市自然科学基金资助项目(20YDTPJC00840)
天津城建大学研究生教改项目(JG-ZD-2205)
天津市研究生科研创新项目(2022SKYZ328)。
文摘
提出一种基于改进的自适应噪声完备集合经验模态分解(ICEEMDAN)和变分模态分解(VMD)方法的行星齿轮箱故障特征提取方法。利用ICEEMDAN对信号进行分解,根据分量包络峭度对信号进行筛选重构。基于最大包络谱峰度作为适应度函数,采用麻雀搜索算法对VMD进行参数自适应优化,将重构后的信号分解为多个模态分量。根据分量的包络谱峭度,选取最优分量进行包络解调分析,实现行星齿轮箱故障特征提取。最后,通过实验得到本文所提方法的一致性相关系数在0.4723~0.7936之间,远高于EEMD-WTD方法的0.0881~0.2863和以包络谱为分量选取指标的0.1427~0.2864。
关键词
行星齿轮箱
故障诊断
改进的
自适应
噪声
完备
集合
经验
模态
分解
变分模态
分解
Keywords
planetary gearbox
fault feature extraction
ICEEMDAN
VMD
分类号
TG333.17 [金属学及工艺—金属压力加工]
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职称材料
题名
深孔台阶爆破近区振动信号预处理与时频特征分析
2
作者
张文涛
汪海波
高朋飞
王梦想
杨帆
吕闹
宗琦
机构
安徽理工大学土木建筑学院
安徽江南爆破工程有限公司
出处
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2024年第24期178-189,共12页
基金
安徽省爆破器材与技术工程实验室开放基金重点项目(AHBP2022A-02)
矿山地下工程教育部工程研究中心开放基金(JYBGCZX2022104)。
文摘
深孔台阶爆破近区振动信号中常含有趋势项和高频噪声导致信号畸变失真,严重影响时频特征分析。针对此问题,构建了改进的自适应噪声完备集合经验模态分解(improved complete ensemble empirical mode decomposition with adaptive noise, ICEEMDAN)算法结合基于广义最小最大非凸(generalized minimax concave, GMC)惩罚项的稀疏降噪法与稀疏化基线估计消噪(baseline estimation and de-noising with sparsity, BEADS)算法的联合预处理方法。通过仿真信号验证该方法的可行性。将其应用于实际深孔台阶爆破近区振动信号的处理,并提取重构信号的时频特征,结果表明:在仿真信号试验中,该文构建的预处理方法能在有效保留信号真实成分的前提下消除高频噪声和低频趋势项的影响,相较于其他5种方法重构信号信噪比更高、均方根误差更小。在实测信号分析中,预处理后信号波形恢复正常,高频噪声成分被抑制,低频段频谱更清晰。时频特征分析发现,深孔台阶爆破近区振动信号主频较低,能量主要集中在25~150 Hz范围内,极低频和高频能量占比较少。根据时频特征分析结果结合爆破安全规程对爆破参数设计给出了建议。研究结果对爆破振动信号精确分析及制定爆破振动控制措施具有重要意义。
关键词
爆破近区振动信号
预处理
时频分析
改进的
自适应
噪声
完备
集合
经验
模态
分解
(ICEEMDAN)
基于广义最小最大非凸(GMC)惩罚项的稀疏降噪法
稀疏化基线估计消噪(BEADS)
Keywords
blasting near-zone vibration signals
preprocessing
time-frequency analysis
improved complete ensemble empirical mode decomposition with adaptive noise(ICEEMDAN)
the generalized minimax concave(GMC)-penalized sparse denoising method
baseline estimation and de-noising with sparsity(BEADS)
分类号
TD235 [矿业工程—矿井建设]
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职称材料
题名
基于ICEEMDAN的连续梁桥车致振动信号的HHT分析
被引量:
5
3
作者
邢世玲
吕双双
朱利明
张佳
机构
南京工业大学交通运输工程学院
出处
《西南交通大学学报》
EI
CSCD
北大核心
2021年第3期477-484,492,共9页
基金
国家自然科学基金(51178220)。
文摘
改进的带有自适应噪声的完备集合经验模式分解(improved complete ensemble empirical mode decomposition with adaptive noise,ICEEMDAN)是传统经验模式分解(empirical mode decomposition,EMD)方法的发展,在桥梁结构损伤识别领域具有较好的应用前景.首先,以数值模拟信号为对象,采用ICEEMDAN方法进行桥梁车致动信号的数据分解和Hilbert谱分析,提取损伤引起的频谱特征变化和建立损伤识别方法;然后,利用该方法对实测振动信号的振型分量进行识别;最后,以实测信号的一阶振型分量为对象,对其Hilbert瞬时频率谱的特征进行了分析和讨论.研究结果表明:模拟信号中的振型振动分量数比实测信号中多,其中模拟信号中不显著的高阶竖弯振动分量在实测信号中没有发现;一阶振型振动分量的瞬时频率可作为桥梁损伤识别的特征参数,用于进行损伤有无、损伤定位甚至损伤定量的判断;损伤识别效果受测点位置影响很小;该方法不依赖有限元模型即可完成桥梁损伤有无的识别和损伤定位,且数据采集简单,具有实际工程中应用可行性.
关键词
连续梁桥
改进的带有自适应噪声的完备集合经验模式分解
车致振动
Hilbert-Hang变换(HHT)
损伤识别
Keywords
continuous bridges
improved complete ensemble empirical mode decomposition with adaptive noise(ICEEMDAN)
vehicle-induced vibrations
Hilbert-Huang transfer(HHT)
damage identification
分类号
TU312 [建筑科学—结构工程]
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职称材料
题名
基于FastICA与ICEEMDAN的人脸视频心率检测
被引量:
3
4
作者
赵明康
王镇
齐晨成
王艺潇
张帅
机构
河北工业大学省部共建电工装备可靠性与智能化国家重点实验室
天津市生物电工与智能健康重点实验室
出处
《中国生物医学工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第4期508-512,共5页
基金
国家自然科学基金(51877069)
河北省自然科学基金(E2021202184,E2017202190)。
文摘
现有的非接触式心率检测方法存在噪声干扰、准确率低等问题。针对这些问题,提出一种基于FastICA与改进的自适应噪声完全集合经验模态分解(ICEEMDAN)相结合的算法,采用人脸视频进行心率检测。用摄像头采集人脸视频,并从视频中提取R、G、B通道源信号,即皮肤颜色变化信号,分别求出RGB这3个颜色通道的像素平均值;然后利用FastICA对RGB这3组像素平均值进行解混,得到3组独立源信号,再用ICEEMDAN将其中一组独立源信号进行模态分解,并选取合适频段内的固有模式函数(IMF)估计心率的信号,最后用频谱分析计算得到心率。设计实验对8名人员进行了人脸视频检测,将检测结果与多参数监护仪进行对比分析。实验结果表明,该方法与多参数监护仪测量结果的平均误差与均方根误差均小于1 beat/min,因此基于FastICA与ICEEMDAN的人脸视频心率检测对人体心率检测具有良好的稳定性和准确性。
关键词
人脸视频
非接触心率检测
光电容积脉搏波
快速独立成分分析(FastICA)
改进的
自适应
噪声
完全
集合
经验
模式
分解
(ICEEMDAN)
Keywords
face video
non-contact heart rate detection
photoplethysmography
fast independent component analysis(Fast ICA)
improved complete ensemble empirical mode decomposition with adaptive noise(ICEEMDAN)
分类号
R318 [医药卫生—生物医学工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于ICEEMDAN和VMD的行星齿轮箱故障特征提取
王莉静
李鸿江
李民生
贾政
《河北工程大学学报(自然科学版)》
2025
0
在线阅读
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职称材料
2
深孔台阶爆破近区振动信号预处理与时频特征分析
张文涛
汪海波
高朋飞
王梦想
杨帆
吕闹
宗琦
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2024
0
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下载PDF
职称材料
3
基于ICEEMDAN的连续梁桥车致振动信号的HHT分析
邢世玲
吕双双
朱利明
张佳
《西南交通大学学报》
EI
CSCD
北大核心
2021
5
在线阅读
下载PDF
职称材料
4
基于FastICA与ICEEMDAN的人脸视频心率检测
赵明康
王镇
齐晨成
王艺潇
张帅
《中国生物医学工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2022
3
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职称材料
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引证文献
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