基于极点对称模态分解的石羊河流域出山径流特征分析 被引量：2

1

作者 赵国栋 谢飞 王英 《人民黄河》 CAS 北大核心 2024年第8期38-42,共5页

随着全球气候变化加剧,石羊河流域水资源紧缺日益严重,利用合理方法研究径流的变化规律对水资源规划管理尤为重要。基于石羊河流域1956—2018年出山径流量时间序列,利用极点对称模态分解(ESMD)方法,分析石羊河出山径流序列的周期变化、... 随着全球气候变化加剧,石羊河流域水资源紧缺日益严重,利用合理方法研究径流的变化规律对水资源规划管理尤为重要。基于石羊河流域1956—2018年出山径流量时间序列,利用极点对称模态分解(ESMD)方法,分析石羊河出山径流序列的周期变化、突变特征和变化趋势,并利用Morlet小波分析、Mann-Kendall检验法及R/S分析法进行对比验证分析。结果表明:ESMD方法能够高效地分析处理径流数据;石羊河出山径流序列存在3.0、7.3、12.6 a的周期变化,不同时间尺度发生突变的时间不同;预测短期内石羊河出山径流量仍将持续增加,但是长期必然呈现减少趋势。 展开更多

关键词 出山径流 极点对称模态分解 Morlet小波分析法 周期分析 突变 石羊河流域

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基于极点对称模态分解和概率神经网络的轴承故障诊断 被引量：15

2

作者 张淑清 徐剑涛 +3 位作者 姜安琦 李军锋 宿新爽 姜万录 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期425-431,共7页

针对复杂非线性的滚动轴承系统,提出了极点对称模态分解(ESMD)和概率神经网络(PNN)相结合的滚动轴承故障诊断方法。ESMD将固有模态函数的定义进行扩充,采用内部极点对称直接插值的方法替代外部包络线插值,引入最优的自适应全局曲线(AGM... 针对复杂非线性的滚动轴承系统,提出了极点对称模态分解(ESMD)和概率神经网络(PNN)相结合的滚动轴承故障诊断方法。ESMD将固有模态函数的定义进行扩充,采用内部极点对称直接插值的方法替代外部包络线插值,引入最优的自适应全局曲线(AGM)的概念优化分解的趋势线,并由此确定最佳的模态分解次数。PNN是一种基于核函数逼近的神经网络分类器,将指数函数引入神经网络用来替代S型激活函数并进行重新构造,突出体现了梯度最速下降法的概念,减少实际和预测的输出函数之间的误差。通过对经验模态分解(EMD)、屏蔽经验模态分解(MEMD)和ESMD方法进行信号仿真分解对比,以及采用ESMD和PNN对故障数据进行处理,结果表明,该方法能够更加有效地对故障信号进行识别。 展开更多

关键词 滚动轴承 极点对称模态分解 概率神经网络 故障诊断

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基于极点对称模态分解-分散熵和改进乌鸦搜索算法-核极限学习机的短期负荷区间预测 被引量：11

3

作者 岳有军 刘英翰 +1 位作者 赵辉 王红君 《科学技术与工程》 北大核心 2020年第22期9036-9042,共7页

针对确定性负荷点预测存在不同程度误差及难以反映电力需求不确定性的问题,提出一种基于极点对称模态分解(extreme-point symmetric mode decomposition,ESMD)-分散熵(dispersion entropy,DE)和改进乌鸦搜索算法(improved crow search a... 针对确定性负荷点预测存在不同程度误差及难以反映电力需求不确定性的问题,提出一种基于极点对称模态分解(extreme-point symmetric mode decomposition,ESMD)-分散熵(dispersion entropy,DE)和改进乌鸦搜索算法(improved crow search algorithm,ICSA)优化核极限学习机的短期负荷区间预测模型。首先用ESMD将原始负荷时间序列分解为多个特征互异的子序列,降低了原始非平稳负荷序列对预测结果的影响,并计算各子序列的分散熵,将熵值相近的子序列重组为新序列以降低计算规模;其次,基于上下限估计法,利用ICSA算法对核极限学习机(kernel extreme learning machine,KELM)输出权值进行优化,得到最优预测区间上下限,并以此分别对各新序列进行区间预测;最后将预测结果叠加得到最终的预测区间。仿真结果表明,所提模型有效提高了负荷预测区间的质量,为电力系统决策工作提供有力支持。 展开更多

关键词 负荷区间预测 极点对称模态分解 分散熵 乌鸦搜索算法 核极限学习机

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融合极点对称模态分解与时频分析的单通道振动信号盲分离方法 被引量：9

4

作者 叶卫东 杨涛 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2016年第10期2933-2939,共7页

针对单通道振动信号盲源分离的观察信号少于源信号,且传统的盲源分离方法往往忽视信号非平稳性的问题,提出一种基于极点对称模态分解和时频分析的盲分离算法(ESMD-TFA-BSS)。首先,采用极点对称模态分解方法将观察信号分解成不同的模态,... 针对单通道振动信号盲源分离的观察信号少于源信号,且传统的盲源分离方法往往忽视信号非平稳性的问题,提出一种基于极点对称模态分解和时频分析的盲分离算法(ESMD-TFA-BSS)。首先,采用极点对称模态分解方法将观察信号分解成不同的模态,采用贝叶斯信息准则(BIC)估计源信号个数并利用相关系数法选取最优观察信号,由原观察信号与最优观察信号组成新的观察信号;其次,根据新的观察信号计算白化矩阵并将其白化,利用平滑伪Wigner-Ville分布将白化后的信号拓展到时频域,采用矩阵联合对角化方法计算酉矩阵;最后,根据白化矩阵和酉矩阵估计源信号。在盲源分离仿真实验中,ESMD-TFA-BSS的估计源信号与仿真信号的相关系数分别为0.977 1、0.978 4、0.966 0,基于经验模态分解和时频分析的盲分离算法(EMD-TFA-BSS)的相关系数分别为0.869 7、0.970 6、0.854 8,ESMD-TFA-BSS比EMD-TFA-BSS的相关系数分别提高了12.35%、0.80%、13.00%。实验结果表明,ESMDTFA-BSS在实际工程中能够有效地提高源信号分离精度。 展开更多

关键词 振动信号 盲源分离 极点对称模态分解 时频分析 故障诊断

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基于极点对称模态分解的配电网单相接地故障区段定位技术 被引量：24

5

作者 殷志华 孙国强 +3 位作者 丁建忠 吕峰 袁海星 卫志农 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2019年第6期173-178,191,共7页

配电网发生单相接地故障后,系统中将产生丰富的暂态电气量。利用故障点上游暂态零序电流幅值远大于故障点下游及正常线路的特征,提出一种基于暂态零序电流极点对称模态分解(ESMD)的配电网故障区段定位方法。基于实际配电网线路参数搭建... 配电网发生单相接地故障后,系统中将产生丰富的暂态电气量。利用故障点上游暂态零序电流幅值远大于故障点下游及正常线路的特征,提出一种基于暂态零序电流极点对称模态分解(ESMD)的配电网故障区段定位方法。基于实际配电网线路参数搭建典型缆-线混联仿真模型,对故障后暂态零序电流进行极点对称模态分解并构造相应的暂态能量函数,将构造所得的暂态能量函数作为评价各测点暂态零序电流幅值强弱的指标进行故障区段定位。仿真结果表明所提方法可有效提取故障特征,对各种故障工况适应性强,且各测点仅需上传1个暂态能量值,可有效降低通信要求、节约硬件投资成本。 展开更多

关键词 配电网 单相接地故障 极点对称模态分解 故障区段定位

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基于极点对称模态分解的三江源径流时空演变规律 被引量：3

6

作者 李凯 任卓钰 +1 位作者 王永强 许继军 《人民长江》 北大核心 2021年第8期84-91,共8页

气候变化和人类活动加剧改变了地球的水循环系统,因此,重新认识和掌握流域水循环演变规律具有重要意义。利用极点对称模态分解(ESMD)方法同时从趋势、突变、周期3个方面对三江源径流变化进行分析,并与现有的检测方法进行对比。结果表明... 气候变化和人类活动加剧改变了地球的水循环系统,因此,重新认识和掌握流域水循环演变规律具有重要意义。利用极点对称模态分解(ESMD)方法同时从趋势、突变、周期3个方面对三江源径流变化进行分析,并与现有的检测方法进行对比。结果表明:①黄河源地区由于降水增加趋势不明显,随着气温升高,蒸散量增大,导致年径流呈现不显著的下降趋势;长江源、澜沧江源径流由于降水和冰川融雪的增加,导致年径流呈现显著增强的趋势。②黄河源近61 a的径流过程在1990~1994年、2008年左右发生明显突变,长江源径流过程在2006年左右发生显著突变,澜沧江源径流过程在20世纪90年代和2008年左右发生突变。③黄河源近61 a径流过程存在12~15 a和30 a的周期性变化;长江源近60 a径流过程存在13~15 a的周期性变化;澜沧江源近49 a径流过程存在15~16 a和28 a的周期性变化,这些周期性变化主导着三江源年径流变化特性。 展开更多

关键词 径流变化 周期分析 气候变化 极点对称模态分解 长江 黄河 澜沧江

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基于极点对称模态分解的北京市降水特征分析 被引量：9

7

作者 段志鹏 李继清 《中国农村水利水电》 北大核心 2018年第3期17-21,共5页

随着全球气候变化加剧,我国区域水资源紧缺日益严重,利用合理方法研究降水的变化规律对水资源规划管理尤为重要。基于北京市1951-2015年降水量时间序列,利用极点对称模态分解(ESMD)方法,分析北京市降水变化的多尺度特征和不同时间尺度... 随着全球气候变化加剧,我国区域水资源紧缺日益严重,利用合理方法研究降水的变化规律对水资源规划管理尤为重要。基于北京市1951-2015年降水量时间序列,利用极点对称模态分解(ESMD)方法,分析北京市降水变化的多尺度特征和不同时间尺度下的突变,并对未来趋势变化做出判断。结果表明:北京市降水序列存在2.6、4.3、14和21.7 a的周期变化,不同时间尺度下发生突变的时间亦不同;各模态分量方差贡献率显示年际变化在北京市降水变化中占据主导地位;预测短期内北京市降水量将持续减少。 展开更多

关键词 降水 极点对称模态分解 多尺度分析 北京市

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基于改进极值波延拓的极点对称模态分解端点效应抑制方法 被引量：10

8

作者 宿文才 张树团 刘陵顺 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第S01期294-301,共8页

针对极点对称模态分解(ESMD)在电力谐波检测中出现端点效应问题,在分析总结目前抑制方法的基础上,该文提出了一种基于改进极值波延拓与对称中点插值相结合的ESMD端点效应抑制方法。首先利用改进极值波延拓将信号在两端延拓,然后采用对... 针对极点对称模态分解(ESMD)在电力谐波检测中出现端点效应问题,在分析总结目前抑制方法的基础上,该文提出了一种基于改进极值波延拓与对称中点插值相结合的ESMD端点效应抑制方法。首先利用改进极值波延拓将信号在两端延拓,然后采用对称中点插值进行ESMD分解,截去两端延拓部分,最大限度遏制端点效应污染内部信号。同时,提出一种自适应确定有效数据长度的端点效应评价指标,可有效避免人为确定数据长度导致的问题,更为客观地量化各固有模态分量(IMF)端点“漂移”程度。通过仿真和试验结果分析,并与极值波延拓作对比,证明了该方法抑制ESMD电力谐波端点效应的有效性。 展开更多

关键词 极点对称模态分解 改进极值波延拓 对称中点插值 端点效应 评价指标

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极点对称模态分解下陕西气候变化特征及影响因素 被引量：9

9

作者 申雨晨 李双双 +2 位作者 延军平 武亚群 汪成博 《干旱区地理》 CSCD 北大核心 2021年第1期36-46,共11页

全球变暖背景下,受人类活动和气候系统波动共同影响,气候要素响应具有非线性、非平稳特征,如何识别气候变化多时间尺度信息,是当前研究的热点话题。基于1970-2017年气温和降水逐日数据,辅以滑动平均、趋势分析和极点对称模态分解(ESMD)... 全球变暖背景下,受人类活动和气候系统波动共同影响,气候要素响应具有非线性、非平稳特征,如何识别气候变化多时间尺度信息,是当前研究的热点话题。基于1970-2017年气温和降水逐日数据,辅以滑动平均、趋势分析和极点对称模态分解(ESMD)等方法,对陕西3大地理单元气候时空特征进行分析,进而探讨不同海区厄尔尼诺指数与气温、降水变化的响应关系。结果表明:1970-2017年,陕北气候变化经历“暖干-冷湿-暖湿”的变化过程;关中和陕南气候在20世纪80-90年代末呈现暖干化,随后增温停滞,降水增多,近期再次呈现暖干化;利用ESMD对陕西气温和降水变化信号进行分解,发现区域气温响应变暖停滞,是受年代波动影响,周期为9.2~11.5 a左右;从趋势项分析,除陕北气温平稳波动之外,关中和陕南气温增速并未减缓;在影响因素上,不同海区海温异常与陕西气温、降水变化相关性存在差异。其中,气温影响主要在中国东部海区,且与NINO A区、黑潮区海温显著正相关;影响降水变化的关键海区在赤道太平洋,即赤道太平洋中部海温异常偏高时,关中和陕南降水呈现下降,而赤道太平洋东部海温异常偏高,陕北降水减少更为明显。 展开更多

关键词 极点对称模态分解 气候变化 时空分析 陕西省

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基于IESMD-功率谱熵-能量熵增量的泵站厂房振源辨识研究

10

作者 江琦 王建康 +2 位作者 张建伟 刘喜珠 赵瑜 《振动与冲击》 北大核心 2025年第9期45-56,共12页

针对多源激励和强背景噪声干扰的泵站厂房结构难以准确辨识振源的难题,提出一种改进的极点对称模态分解(improved extreme-point symmetric mode decomposition, IESMD)-功率谱熵(power spectral entropy, PSE)-能量熵增量(energy entro... 针对多源激励和强背景噪声干扰的泵站厂房结构难以准确辨识振源的难题,提出一种改进的极点对称模态分解(improved extreme-point symmetric mode decomposition, IESMD)-功率谱熵(power spectral entropy, PSE)-能量熵增量(energy entropy increment, EEI)联合振源辨识方法。对小波阈值降噪预处理信号进行IESMD自适应分离,引入噪声频谱理论确定功率谱熵和能量熵增量阈值,定量筛选本征模态分量(intrinsic mode function, IMF)实现振源精准辨识。对打渔张泵站厂房5个典型部位的实测振动数据进行振源辨识,引入振动能量计算各分频能量占比。结果表明:该方法能够将多源信号分解为多个有效的调频调幅分量,运行期动静干涉(rotor-stator interaction, RSI)引起的水力激振是厂房振动的主振源,其振动主频为33.32 Hz,在泵座、出口弯管和电机位置能量占比最大高达84.54%、98.53%和97.15%,是引起泵站厂房振动的主要原因。 展开更多

关键词 振源辨识 改进的极点对称模态分解(Iesmd) 功率谱熵(PSE) 能量熵增量(EEI) 贡献率

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环境激励下基于ESMD的结构模态参数识别方法 被引量：8

11

作者 赵斌 封周权 陈政清 《噪声与振动控制》 CSCD 2019年第5期173-178,共6页

提出一种环境激励下基于极点对称模态分解(ESMD)的模态参数识别新方法。该方法首先利用带通滤波 将实测环境振动响应分解成一系列单卓越频率的窄带子信号。然后,利用ESMD方法对子信号进行模态分解,得到若 干单模态时程信号。最后,应用... 提出一种环境激励下基于极点对称模态分解(ESMD)的模态参数识别新方法。该方法首先利用带通滤波 将实测环境振动响应分解成一系列单卓越频率的窄带子信号。然后,利用ESMD方法对子信号进行模态分解,得到若 干单模态时程信号。最后,应用随机减量法对每个单模态时程信号进行处理,获得随机减量信号并由此识别模态参数 (频率,阻尼比以及振型)。采用该方法识别一座5层剪切框架数值模型和一座3层剪切框架实验模型的模态参数,并 将识别结果与理论值或者NExT-ERA方法识别的结果做对比,结果表明:该方法能较好地从环境振动响应中识别出结 构的模态参数,具有良好的适用性和足够的精度。 展开更多

关键词 振动与波 极点对称模态分解 模态参数识别 随机减量技术 环境激励

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基于ESMD-FE-AJSO-LSTM算法的水闸深基坑变形预测 被引量：9

12

作者 张伟 邓彬彬 +5 位作者 仇建春 夏国春 姚兆仁 刘占午 朱新宇 王昱锦 《南水北调与水利科技（中英文）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期378-387,408,共11页

水闸深基坑开挖变形具有明显的非线性和非稳定性特征,基于此,引入极点对称模态分解算法(extremepoint symmetric mode decomposition method,ESMD)对水闸深基坑开挖变形原型监测序列进行多模态分解,并基于模糊熵(fuzzy entropy, FE)理... 水闸深基坑开挖变形具有明显的非线性和非稳定性特征,基于此,引入极点对称模态分解算法(extremepoint symmetric mode decomposition method,ESMD)对水闸深基坑开挖变形原型监测序列进行多模态分解,并基于模糊熵(fuzzy entropy, FE)理论对各分解分量进行模糊多模态相空间重构,从而有效甄别水闸基坑变形不同时间尺度有效物理特征。构建基于人工水母搜索算法(artificial jellyfish search optimizer,AJSO)优化的长短期记忆(long short-term memory,LSTM)人工神经网络模型,以重构后的各重构子序列为基础进行优化训练,并把训练后的各预测模态分量合并,实现对水闸基坑开挖变形动态预测和分析。以张家港市十一圩江边枢纽改建工程基坑开挖变形监测为例,采用上述方法对该枢纽工程基坑开挖过程变形进行预测和分析。结果表明:基于ESMD-FE-AJSOLSTM算法的水闸深基坑变形预测方法能够有效预测基坑开挖变形非线性特征,相比传统LSTM、循环神经网络(recurrent neural network, RNN)和支持向量机(support vector machine,SVM)等算法具有更高的预测精度和稳定性,为实现对基坑开挖安全性态实时科学诊断和分析提供技术参考。 展开更多

关键词 极点对称模态分解算法 模糊熵 人工水母搜索算法 长短期记忆 水闸 深基坑 变形预测

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改进的ESMD用于公共场所异常声音特征提取 被引量：19

13

作者 李伟红 田真真 +1 位作者 龚卫国 王伟冰 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第11期2429-2437,共9页

由于公共场所异常声音的特殊性及背景噪声的复杂性,极点对称模态分解(ESMD)用于异常声音分解时,存在一些理论和技术上的缺陷。经分析认为公共场所异常声音为非线性、非平稳信号,背景噪声服从T分布。为此,提出改进的ESMD用于公共场所异... 由于公共场所异常声音的特殊性及背景噪声的复杂性,极点对称模态分解(ESMD)用于异常声音分解时,存在一些理论和技术上的缺陷。经分析认为公共场所异常声音为非线性、非平稳信号,背景噪声服从T分布。为此,提出改进的ESMD用于公共场所异常声音分解,得到有利于识别的特征。所提出方法的特点是将T分布噪声序列添加到具有背景噪声的异常声音信号中,以减小背景噪声对特征提取的影响;将模态分量的排列熵作为判定异常声音与背景噪声的准则,自适应筛选有效的模态分量;用对称中点插值法替代极值中点奇偶插值法,以缓解ESMD插值端点不明确带来的模态失真。在公共场所异常声音数据库上进行了相关实验。实验结果表明,所提出的方法与目前典型的时频信号处理方法相比,在提高公共场所异常声音分类识别率的同时,缩短异常声音的分解时间,是一种有效的公共场所异常声音特征提取方法。 展开更多

关键词 极点对称模态分解 异常声音信号 特征提取 公共场所

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基于ESMD的西江流域降水时空变化特征分析 被引量：12

14

作者 李继清 陈思雨 《中国农村水利水电》 北大核心 2021年第6期61-68,共8页

气候影响水文资源的时空分布,研究降水这一气候基本要素的变化特性对流域水资源规划管理具有指导性作用。利用极点对称模态分解(Extreme-point Symmetric Mode Decomposition,ESMD)方法,以西江流域1954-2008年51个气象站的降水序列作为... 气候影响水文资源的时空分布,研究降水这一气候基本要素的变化特性对流域水资源规划管理具有指导性作用。利用极点对称模态分解(Extreme-point Symmetric Mode Decomposition,ESMD)方法,以西江流域1954-2008年51个气象站的降水序列作为研究对象,同时从趋势、周期和突变三方面研究西江流域年降水、年降水极大值、年降水极小值、汛期降水和非汛期降水的时空变化特性,并与小波分析等方法进行对比。结果表明:①各降水指标主要存在2、14、18、28 a等周期特征,周期规律具有一致性;②各降水指标在20世纪60年代、80年代和90年代出现突变现象最为频繁;③年极小值和非汛期降水呈现统一正增长线性趋势;④中下游区域年降水和非汛期降水指标的ESMD趋势结果具有较高一致性。ESMD方法能够有效甄别非平稳序列的变化规律,为降水序列时空变化特征分析开辟了新思路。 展开更多

关键词 降水 非平稳序列 趋势分析 周期分析 突变分析 极点对称模态分解(esmd)方法

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结合决策系数和ESMD-TEO的集电线路故障定位方法 被引量：6

15

作者 王晓东 王永浩 +1 位作者 刘颖明 高兴 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2022年第3期51-58,共8页

为降低海上风电场结构复杂、故障行波信号微弱等因素对集电线路故障定位的影响,提出一种基于决策系数与极点对称模态分解-Teager能量算子ESMD-TEO(extreme-point symmetric mode decomposition-Teager energy operator)的集电多分支线... 为降低海上风电场结构复杂、故障行波信号微弱等因素对集电线路故障定位的影响,提出一种基于决策系数与极点对称模态分解-Teager能量算子ESMD-TEO(extreme-point symmetric mode decomposition-Teager energy operator)的集电多分支线路故障定位方法。分析风电场内不同位置故障的决策系数,得出决策系数与故障点位置之间的映射关系,基于此关系提出相对应故障支路判据。利用ESMD将故障初始行波分解成多个固有模态函数IMF(intrinsic mode function),并通过TEO对一阶IMF信号差分计算,实现行波波头准确标定。最后,结合双端行波法实现故障点定位。仿真结果表明,所提方法对微弱行波信号具有良好的检测效果,在不采集所有线路末端的故障数据的情况下仍能准确识别故障支路并实现主集电线路故障点定位,且定位结果不受故障起始角、故障类型和过渡电阻的影响,适用于海上风电场复杂多分支集电线路。 展开更多

关键词 海上风电场 故障行波 故障支路判据 极点对称模态分解 故障定位

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基于ESMD的浓相气力输送颗粒静电信号分析及速度测量 被引量：3

16

作者 丁佐榕 李健 +2 位作者 王胜南 许传龙 王式民 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期1032-1037,共6页

针对浓相气力输送中颗粒相的复杂流动特性,采用极点对称模态分解方法分析静电环状和弧状阵列信号.研究了多种工况下输送系统启停过程和过渡过程中不同分解模态静电信号的能量和频率分布信息特性,提出了一种新的浓相气力输送颗粒速度测... 针对浓相气力输送中颗粒相的复杂流动特性,采用极点对称模态分解方法分析静电环状和弧状阵列信号.研究了多种工况下输送系统启停过程和过渡过程中不同分解模态静电信号的能量和频率分布信息特性,提出了一种新的浓相气力输送颗粒速度测量方法,并进行实验验证.研究结果表明,环状电极静电信号的能量分布信息能够用来判断输送系统在启停过程中颗粒流动的稳定性;弧状电极静电信号的能量信息可用来判断管道内颗粒相的分布情况.文中提出的静电信号瞬时频率颗粒速度测量方法相比于空间滤波测速法,其特征系数的相对标准差至少降低58%,表明该速度测量方法可以稳定并准确测量浓相气力输送颗粒速度. 展开更多

关键词 浓相气力输送 静电信号 极点对称模态分解 流动稳定性 空间滤波

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基于ESMD和SSA-PNN的电能质量扰动信号识别分类 被引量：3

17

作者 孙玉杰 张占强 +1 位作者 孟克其劳 吕晓圆 《现代电子技术》 2022年第14期108-114,共7页

针对传统概率神经网络(PNN)分类器中平滑因子依靠人工经验赋值,导致电能质量扰动信号识别分类精度不高的问题,文中提出一种基于极点对称模态分解和麻雀搜索算法优化概率神经网络(SSA-PNN)的电能质量扰动信号识别分类方法。首先,添加含... 针对传统概率神经网络(PNN)分类器中平滑因子依靠人工经验赋值,导致电能质量扰动信号识别分类精度不高的问题,文中提出一种基于极点对称模态分解和麻雀搜索算法优化概率神经网络(SSA-PNN)的电能质量扰动信号识别分类方法。首先,添加含噪声的电能质量扰动信号;其次,利用极点对称模态分解算法对扰动信号进行分解,得到不同频率的本征模态函数;再根据原信号与本征模态函数分量的相关系数选取有代表性的分量,对代表性分量提取能量值和样本熵并将其作为特征向量;最后,创新性地利用麻雀搜索算法优化概率神经网络中的平滑因子,寻找最优平滑因子构建SSA-PNN分类器,将特征向量输入传统PNN分类器和SSA-PNN分类器中进行识别分类。仿真结果表明,相较于传统PNN分类器,SSAPNN分类器的准确率较高,可为电能质量扰动信号识别分类提供一种新的解决方案。 展开更多

关键词 电能质量扰动信号 极点对称模态分解 本征模态函数 麻雀搜索算法 概率神经网络 平滑因子

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混合插值的ESMD在电机轴承故障特征提取的应用 被引量：4

18

作者 宿文才 张树团 +1 位作者 刘涛 井超 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2020年第4期266-272,共7页

针对极点对称模态分解(ESMD)处理电机轴承故障信号存在局部模态混叠的问题,提出了一种基于有理Hermite插值和三次样条插值改进的ESMD电机轴承故障特征提取方法。由于首先有理Hermite插值可通过控制形状参数来调节插值曲线,将固有模态分... 针对极点对称模态分解(ESMD)处理电机轴承故障信号存在局部模态混叠的问题,提出了一种基于有理Hermite插值和三次样条插值改进的ESMD电机轴承故障特征提取方法。由于首先有理Hermite插值可通过控制形状参数来调节插值曲线,将固有模态分量(IMF)的瞬时频率带宽作为的优化准则,采用有理Hermite插值与三次样条插值相结合,既避免了插值耗时过长,又考虑了插值曲线的平滑性;采用自适应权重调整的粒子群算法(PSO)确定每阶IMF的最优形状控制参数,避免陷入局部最优,使得IMF最优,从而提高ESMD自适应性和分解精度。试验结果表明,该方法可有效提取电机轴承故障特征,并有效缓解ESMD模态混叠,与其它方法相比分解效果更好。 展开更多

关键词 极点对称模态分解(esmd) 混合插值 自适应权重 电机轴承 故障特征提取

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基于改进能量熵的ESMD信号检测方法研究 被引量：1

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作者 宿文才 张树团 贺英政 《弹箭与制导学报》 北大核心 2019年第3期17-20,26,共5页

为解决极点对称模态分解(extreme-point symmetric mode decomposition,ESMD)算法存在的端点效应和模态混叠问题,提出了一种基于改进能量熵的ESMD信号检测方法,采用极值对称中点插值来替代ESMD原来的内部极点对称插值,以缓解三次样条插... 为解决极点对称模态分解(extreme-point symmetric mode decomposition,ESMD)算法存在的端点效应和模态混叠问题,提出了一种基于改进能量熵的ESMD信号检测方法,采用极值对称中点插值来替代ESMD原来的内部极点对称插值,以缓解三次样条插值带来的端点漂移和模态失真,将模态能量相对值和能量熵增量结合来识别虚假模态分量。仿真结果表明,该方法不但能够抑制端点效应,得出信号包含的各频率信号的信息,还可识别虚假模态,达到较好的分解效果,验证了方法的有效性。 展开更多

关键词 极点对称模态分解(esmd) 能量熵 端点效应 虚假IMF识别

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基于ESMD和HT相结合的谐波检测新方法 被引量：2

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作者 张宇华 赵晓轲 +1 位作者 申庆祥 方艺翔 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2018年第23期52-59,共8页

针对现有的电力系统谐波信号检测方法精度不高的问题,以及研究较多的经验模态分解(EmpiricalMode Decomposition, EMD)在谐波检测中出现的模态混叠问题,结合极点对称模态分解(Extreme-pointSymmetricMode Decomposition, ESMD)理论和算... 针对现有的电力系统谐波信号检测方法精度不高的问题,以及研究较多的经验模态分解(EmpiricalMode Decomposition, EMD)在谐波检测中出现的模态混叠问题,结合极点对称模态分解(Extreme-pointSymmetricMode Decomposition, ESMD)理论和算法,提出基于ESMD和希尔伯特变换(HilbertTransform, HT)相结合的谐波检测新方法。首先对信号进行极点对称模态分解,得到一系列不同特征尺度的固有模态函数(IntrinsicModeFunction,IMF),再对IMF分量进行希尔伯特变换得到各谐波瞬时幅值和瞬时频率信息。该方法能够根据信号自身特征进行自适应分解,理论上由于扩展了IMF定义并采用内部插值方法,使得该方法具有简单、精度高的优势。仿真结果表明,该方法在谐波检测中自适应分解能力强,检测精度高,实时性好,并且能够在不添加噪声的情况下有效避免EMD方法在谐波检测中出现的模态混叠现象。 展开更多

关键词 极点对称模态分解 经验模态分解 谐波检测 模态混叠 固有模态函数

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