一种改进的广义谐波小波包分解算法及在信号特征提取中的应用 被引量：4

1

作者 王玉田 严冰 +1 位作者 张淑清 董璇 《燕山大学学报》 CAS 2013年第4期358-365,共8页

提出了一种改进的广义谐波小波包分解算法,克服了传统特征提取方法的缺点,实现了信号的快速无混叠分离。通过与小波包分析、经验模态分解、广义谐波小波包分解进行比较,证明其在信号分析上的有效性和优越性。基于超声波信号频率非单一... 提出了一种改进的广义谐波小波包分解算法,克服了传统特征提取方法的缺点,实现了信号的快速无混叠分离。通过与小波包分析、经验模态分解、广义谐波小波包分解进行比较,证明其在信号分析上的有效性和优越性。基于超声波信号频率非单一性的特点,将该算法应用到超声波信号特征提取中,实现了任意频段及任意频宽的信号特征提取,且计算量小。该算法为信号特征提取提供了一种更加精确有效的方法。 展开更多

关键词 广义谐波小波 小波包分解 经验模态分解 信号特征提取

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基于改进的广义谐波小波包分解和混沌振子的小电流接地系统故障选线 被引量：58

2

作者 张淑清 马跃 +3 位作者 李盼 师荣艳 姜万录 董璇 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第3期13-20 43,共9页

小电流系统发生故障时,各线路零序电流具有非平稳、非线性等复杂特性。本文提出一种基于改进的广义谐波小波包分解算法和混沌振子检测的小电流接地系统故障选线方法。广义谐波小波包分解算法经过扩频,能进行任意频段及任意频宽的信号特... 小电流系统发生故障时,各线路零序电流具有非平稳、非线性等复杂特性。本文提出一种基于改进的广义谐波小波包分解算法和混沌振子检测的小电流接地系统故障选线方法。广义谐波小波包分解算法经过扩频,能进行任意频段及任意频宽的信号特征提取,且计算量小,实现信号的快速无混叠分离。Duffing振子系统不受噪声影响且对于与内驱动力同频的外界信号具有高度敏感性,对Duffing振子系统进行时标变换,可以适应不同频率信号的检测要求,通过观察相图的变化可以准确选出故障线路。数值仿真验证了该算法的准确性及可靠性。 展开更多

关键词 故障选线 改进的广义谐波小波包分解算法 混沌振子 时标变换 相图变化

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基于改进北方苍鹰算法优化SVM的轴承故障诊断研究

3

作者 吴晓君 李渠伟 《机械强度》 北大核心 2025年第5期80-89,共10页

针对群智能算法优化支持向量机(Support Vector Machine,SVM)模型时容易遭遇局部最优的问题,提出一种改进北方苍鹰优化(Improved Northern Goshawk Optimization,INGO)算法,并将其应用于滚动轴承的故障诊断。通过引入基于余弦变化的自... 针对群智能算法优化支持向量机(Support Vector Machine,SVM)模型时容易遭遇局部最优的问题,提出一种改进北方苍鹰优化(Improved Northern Goshawk Optimization,INGO)算法,并将其应用于滚动轴承的故障诊断。通过引入基于余弦变化的自适应惯性权重因子以及柯西变异策略来改进北方苍鹰优化(Northern Goshawk Optimization,NGO)算法,并结合SVM构建INGO-SVM故障诊断模型。为评估改进算法的性能,首先,使用基准测试函数进行了试验,并将改进算法与现有的NGO、粒子群优化(Particle Swarm Optimization,PSO)算法、麻雀搜索算法(Sparrow Search Algorithm,SSA)等进行比较,改进算法的性能在一定程度上有所提升。然后,通过小波包分解对原始诊断信号进行特征提取并划分出10种类别,使用第3层各频段的能量作为特征向量,输入到故障诊断模型;最后,比较了改进算法与其他3种算法在优化SVM参数进行故障分类时的性能。结果表明,改进算法能够有效准确地实现不同故障的分类,准确率可达99.39%,验证了该方法的有效性和可行性。 展开更多

关键词 故障诊断 改进北方苍鹰优化算法 柯西变异策略 小波包分解 支持向量机

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基于改进共振稀疏分解的滚动轴承早期故障特征提取方法

4

作者 孙梦 高丙朋 程静 《机械强度》 北大核心 2025年第6期17-26,共10页

针对滚动轴承发生早期故障时其故障特征微弱,复杂运行环境下的故障特征容易被噪声淹没的问题,提出了基于改进的人工大猩猩部队(Improved Artificial Gorilla Troops Optimizer,IGTO)算法、优化共振稀疏分解(Resonancebased Sparse Signa... 针对滚动轴承发生早期故障时其故障特征微弱,复杂运行环境下的故障特征容易被噪声淹没的问题,提出了基于改进的人工大猩猩部队(Improved Artificial Gorilla Troops Optimizer,IGTO)算法、优化共振稀疏分解(Resonancebased Sparse Signal Decomposition,RSSD)、多参数与稀疏最大谐波噪声比解卷积(Sparse Maximum Harmonics-to-noise-ratio Deconvolution,SMHD)方法相结合的早期故障诊断方法。首先,以低共振分量的平方包络谱相关峭度(Squared Envelope Spectral Correlated Kurtosis,SE-SCK)负值为目标函数,利用IGTO同时优化RSSD的品质因子Q、权重系数λ和拉格朗日乘子μ,实现小波基函数和耗散函数的最优匹配,以获得富含故障信息的最优低共振分量;其次,将其输入SMHD进行滤波处理;最后,进行包络谱分析提取故障特征。算法对比试验表明,IGTO算法寻优性能显著提高;仿真和XJTU-SY轴承全寿命周期故障信号试验结果表明,所提方法更能有效地提取滚动轴承早期微弱故障特征。 展开更多

关键词 改进的人工大猩猩部队算法 共振稀疏分解 平方包络谱相关峭度 稀疏最大谐波噪声比解卷积 早期故障诊断

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基于改进鸡群算法的非侵入式家电负荷分解 被引量：31

5

作者 许仪勋 李旺 +1 位作者 李东东 游心超 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2016年第13期27-32,共6页

基于家电负荷在稳态工作时电流具有线性叠加的特点,提出一种基于家电负荷稳态基波电流和谐波电流为负荷特征量的非侵入式家电负荷分解算法。通过将一家电负荷的任一工作状态用0和1来表示,即只有关和开这两种状态,则家电负荷分解问题可... 基于家电负荷在稳态工作时电流具有线性叠加的特点,提出一种基于家电负荷稳态基波电流和谐波电流为负荷特征量的非侵入式家电负荷分解算法。通过将一家电负荷的任一工作状态用0和1来表示,即只有关和开这两种状态,则家电负荷分解问题可转化为求解优化组合问题,然后运用改进鸡群算法来识别各个家电的工作状态。最后通过实例验证了该算法具有较高的负荷识别准确率和广泛的适用性,有利于非侵入式家电负荷分解技术的推广与应用。 展开更多

关键词 非侵入式 负荷分解 改进鸡群算法 基波电流 谐波电流

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一种抗混叠和失真的小波包信号分解与重构算法 被引量：8

6

作者 李辉 丁桦 《科学技术与工程》 2008年第20期5580-5588,共9页

以db40小波包为例,对基于小波包分析的信号分解与重构快速算法的三个核心算子:与小波滤波器卷积、上采样和下采样的时域和频域特性进行了详细的分析研究。分析结果表明,该算法会出现单子带重构信号发生频谱混叠和幅值失真现象,小波滤波... 以db40小波包为例,对基于小波包分析的信号分解与重构快速算法的三个核心算子:与小波滤波器卷积、上采样和下采样的时域和频域特性进行了详细的分析研究。分析结果表明,该算法会出现单子带重构信号发生频谱混叠和幅值失真现象,小波滤波器频响曲线的非理想截至性能是导致这一现象的根本原因。为克服传统算法的这一缺陷,提出一种改进算法。新算法在每层信号分解或重构过程中,在原小波滤波器后面串联一个新的纠正滤波器,使得重构信号中的幅值失真和频谱混叠现象得到有效改善。最后,通过一个仿真实例将改进算法的结果与原快速算法和已有文献中的改进算法进行对比,比较后的结果证明,改进算法比其它算法能更有效地避免重构信号中的频谱混叠和失真现象。 展开更多

关键词 小波包分析 信号分解与重构 混叠与失真 改进算法

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基于改进的互补因散经验模式分解法的谐波检测法 被引量：1

7

作者 吴衍 马碧芳 +1 位作者 李立耀 陈国钦 《高技术通讯》 EI CAS 北大核心 2019年第5期462-466,共5页

提出了基于改进的互补因散经验模式分解(CEEMD)算法的谐波电流检测法。该方法能将电流信号分解成内在模式函数(IMF),并创新地在分解过程中加入正负成对的高斯白噪声,抵消噪声余量,抑制了模式混叠问题,同时在筛分过程中加入平滑处理这个... 提出了基于改进的互补因散经验模式分解(CEEMD)算法的谐波电流检测法。该方法能将电流信号分解成内在模式函数(IMF),并创新地在分解过程中加入正负成对的高斯白噪声,抵消噪声余量,抑制了模式混叠问题,同时在筛分过程中加入平滑处理这个改进措施。使用新方法设计谐波检测电路,并做了与EEMD算法的对比仿真实验,结果表明:两个算法都可以分解出电流信号的谐波和基波分量,但是改进的CEEMD算法抑制了模式混叠问题,分解出来的基波分量与原信号基本吻合,两者的相关系数(CORR)为0.997,相对均方根误差(RRMSE)为0.00411,说明该法能够准确有效地分解谐波电流信号,同时该算法做了平滑处理的改进,可满足有源电力滤波器(APF)的需要。 展开更多

关键词 改进的互补因散经验模式分解(CEEMD)算法 模式混叠 谐波检测法 有源电力滤波器(APF) 电力系统

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基于谐波小波包和IAGA-SVM的滚动轴承故障诊断 被引量：6

8

作者 吕维宗 王海瑞 舒捷 《计算机应用与软件》 北大核心 2019年第10期30-38,共9页

传统方法在诊断滚动轴承故障时受人为因素影响,故障成因复杂,因此在已有理论上提出一种基于谐波小波包和自适应支持向量机相结合的捣固车故障诊断方法。谐波小波包对不同故障下的振动信号展开分解及重构后所提取的频带能量即为特征向量... 传统方法在诊断滚动轴承故障时受人为因素影响,故障成因复杂,因此在已有理论上提出一种基于谐波小波包和自适应支持向量机相结合的捣固车故障诊断方法。谐波小波包对不同故障下的振动信号展开分解及重构后所提取的频带能量即为特征向量,再把特征值输入支持向量机(SVM)模型中训练并对核函数和惩罚系数进行优化。用自适应支持向量机构建从特征向量到故障类型间的对应,从而完成滚动轴承故障的诊断。该方法能高效准确地诊断出故障类型且有实用价值。通过与GA-SVM及AGA-SVM对比,证明此方法在故障诊断领域中的卓越性。 展开更多

关键词 滚动轴承 故障诊断 谐波小波包 改进的自适应遗传算法 支持向量机

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基于WPD-ISSA-CA-CNN模型的电厂碳排放预测

9

作者 池小波 续泽晋 +1 位作者 贾新春 张伟杰 《控制工程》 北大核心 2025年第8期1387-1394,共8页

碳排放的准确预测有利于制定合理的碳减排策略。目前,针对电厂碳排放的研究较少,且传统预测模型训练时间过长。基于此,提出一种分量增广输入的WPD-ISSA-CA-CNN碳排放量预测模型,该模型创新性地构建“分解-增广融合预测”策略。首先,利... 碳排放的准确预测有利于制定合理的碳减排策略。目前,针对电厂碳排放的研究较少,且传统预测模型训练时间过长。基于此,提出一种分量增广输入的WPD-ISSA-CA-CNN碳排放量预测模型,该模型创新性地构建“分解-增广融合预测”策略。首先,利用小波包分解(wavelet packet decomposition,WPD)算法将信号按频率特性分解为子序列,再将全部分量增广(component augmentation,CA)作为模型输入,以减少模型的训练时间。其次,考虑到该模型超参数选择困难,利用多策略融合的改进麻雀搜索算法(improved sparrow search algorithm,ISSA)对卷积神经网络(convolutional neural networks,CNNs)的超参数进行寻优。以山西某发电厂2×25 MW锅炉的历史数据为样本,利用5种评价指标将所提模型与BP、LSTM、CNN及其混合模型进行对比。结果表明,所提混合模型在预测火力发电碳排放中各指标均有最佳的准确度且模型训练速度明显提升。 展开更多

关键词 碳排放预测 小波包分解 改进麻雀搜索算法 卷积神经网络

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多频波动线谱自适应控制算法及试验 被引量：3

10

作者 高伟鹏 贺国 刘树勇 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期168-175,共8页

研究了多频波动线谱激励下的主动隔振控制问题,提出一种改进小波包自适应控制算法.传统的自适应算法难以同时控制多线谱,当线谱存在频率波动时,窄带滤波算法难以取得理想的控制效果.因此,将小波包分解算法应用在控制算法中,对信号进行... 研究了多频波动线谱激励下的主动隔振控制问题,提出一种改进小波包自适应控制算法.传统的自适应算法难以同时控制多线谱,当线谱存在频率波动时,窄带滤波算法难以取得理想的控制效果.因此,将小波包分解算法应用在控制算法中,对信号进行等间距频带划分,采取并行控制策略完成多线谱控制.分析了不同小波基函数对信号分解的影响,确定最优小波基.针对虚有线谱和子频带过多导致的控制过盈问题,改进小波包分解算法,降低了计算量,消除子频带中虚有线谱.为每个子频带设置独立步长,并根据箕舌线函数修正迭代步长.搭建控制系统开展试验研究,结果表明,本文所提改进小波包自适应算法在多频波动线谱激励下能够取得良好的控制效果,线谱振动能量显著降低. 展开更多

关键词 振动控制 多频波动线谱 dmey小波基 小波包分解改进算法 变步长

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小波变换在牵引供电系统谐波检测中的应用 被引量：1

11

作者 赵闻蕾 邹积岩 +1 位作者 赵红丽 张明 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期131-135,共5页

采用一种基于小波包分解系数重构算法的谐波分析方法完成谐波有效值测量和信号畸变定位,实现牵引供电系统的各次谐波跟踪,对谐波的实时补偿提供理论依据。通过利用小波变换将某一信号分解到某一频带上,根据采样频率及其小波包分解尺度... 采用一种基于小波包分解系数重构算法的谐波分析方法完成谐波有效值测量和信号畸变定位,实现牵引供电系统的各次谐波跟踪,对谐波的实时补偿提供理论依据。通过利用小波变换将某一信号分解到某一频带上,根据采样频率及其小波包分解尺度确定频带范围,实现该频带所包含的谐波含量分析,获得频带内所有整数次和非整数次谐波量值,克服谐波测量因频谱泄漏、栅栏效应造成的误差。仿真结果表明,基于小波包分解系数重构算法的谐波含量测量方法得出的结果具有较高的准确性,为谐波检测和滤波补偿提供了可靠的理论基础。 展开更多

关键词 小波变换 小波包分解系数重构算法 有源电力滤波器 谐波 MATLAB/SIMULINK

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基于小波包和IGA-BP神经网络的滚动轴承故障识别方法 被引量：6

12

作者 王育炜 王红军 +2 位作者 韩秋实 李连玉 熊青春 《机床与液压》 北大核心 2020年第17期184-187,共4页

为识别数控机床运行过程中滚动轴承的运行状态,提高滚动轴承的故障状态诊断正确率,提出了一种基于小波包分解的改进遗传算法优化BP神经网络的滚动轴承故障识别方法。以滚动轴承的4种故障状态为研究对象,通过小波包分解振动信号,得到敏... 为识别数控机床运行过程中滚动轴承的运行状态,提高滚动轴承的故障状态诊断正确率,提出了一种基于小波包分解的改进遗传算法优化BP神经网络的滚动轴承故障识别方法。以滚动轴承的4种故障状态为研究对象,通过小波包分解振动信号,得到敏感特征向量;针对BP神经网络的缺点,运用改进遗传算法优化BP神经网络的阈值和权值,实现最优训练,建立更精确的滚动轴承IGA-BP状态预测模型。结果表明:IGA-BP预测模型收敛速度更快,预测准确率更高,证明了所提方法的有效性。 展开更多

关键词 改进遗传算法 小波包分解 BP神经网络 故障识别

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