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自适应变分模态分解算法在高温高压水空化特性分析中的应用
1
作者 许博 胡鸿飞 王海军 《西安交通大学学报》 EI CAS 北大核心 2025年第1期56-67,共12页
针对高温高压流动工况下,空化状态判断困难、传统分析方法难以有效提取压力脉动信号中的有效信息的问题,以孔板为对象,开展了高温高压水的空化实验,并提出了一种基于遗传算法的自适应变分模态分解(AVMD)算法。该算法通过结合中心频率法... 针对高温高压流动工况下,空化状态判断困难、传统分析方法难以有效提取压力脉动信号中的有效信息的问题,以孔板为对象,开展了高温高压水的空化实验,并提出了一种基于遗传算法的自适应变分模态分解(AVMD)算法。该算法通过结合中心频率法、遗传算法、功率谱熵和相对能量等技术,自适应地确定变分模态分解算法中的超参数并有效去除信号中的噪声成分,提高了空化特征的提取精度。结果表明:AVMD算法能够精确捕捉到高温高压水流经孔板时空化现象的发生和发展,识别空化起始点、转捩点以及空化强度的变化;当高温高压水流经孔板后,压力脉动的无量纲频率在0.04~0.35、压力脉动的无量纲幅值在0.014~0.067时,空化现象开始出现;随着空化强度增加,管内压力脉动幅值和频率整体呈增大趋势;空化起始转捩点及空化严重转捩点与入口压力和工质入口过冷度密切相关。AVMD算法能够有效提高空化特性分析的精度,尤其是在复杂流动条件下的空化预测,为压水堆核电站冷却剂系统和高压蒸汽系统的稳定运行提供理论依据和参考。 展开更多
关键词 高温高压水 空化特性 自适应变分模态分解 孔板
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基于自适应变分模态分解的齿轮箱故障诊断 被引量：1
2
作者 谢锋云 汪淦 +2 位作者 赏鉴栋 樊秋阳 朱海燕 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期218-227,共10页
针对航空齿轮箱故障诊断中采集到的振动信号包含复杂噪声干扰和冗余成分的问题,提出了基于自适应变分模态分解的齿轮箱故障诊断方法。利用综合评价指标完成变分模态分解(VMD)中分解层数K值的自适应选取,通过设置相关系数和能量熵的阈值... 针对航空齿轮箱故障诊断中采集到的振动信号包含复杂噪声干扰和冗余成分的问题,提出了基于自适应变分模态分解的齿轮箱故障诊断方法。利用综合评价指标完成变分模态分解(VMD)中分解层数K值的自适应选取,通过设置相关系数和能量熵的阈值,筛选同时大于阈值的分量作为包含主要能量且与原信号更加相似的分量进行重构,实现信号的降噪和特征增强。利用结合精细复合多尺度散布熵(RCMDE)对降噪后的信号进行特征提取,充分提取反映振动信号不同时间尺度复杂程度的非线性特征组成特征向量。使用粒子群算法(PSO)优化的核极限学习机(KELM)对所提取的特征进行识别。通过实验验证,该模型10次测试的平均准确率可达95.04%。与其他特征提取和模式识别方法进行对比,所提方法具有更高的诊断准确率,为航空齿轮箱的故障诊断提供了新的方法。 展开更多
关键词 航空齿轮箱 故障诊断 信号降噪 自适应变分模态分解 粒子群算法 核极限学习机
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基于波浪激励响应自适应变分模态分解的高桩码头桩基损伤识别
3
作者 王泊淳 王启明 +1 位作者 朱瑞虎 李成明 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第21期147-155,221,共10页
波浪激励下高桩码头桩基动力响应存在多类型信号混杂现象,因此信号重构对于码头桩基的损伤检测至关重要。变分模态分解(variational mode decomposition,VMD)方法能够有效避免信号重构中的模态混叠问题,但由于波浪激励下的动力响应频谱... 波浪激励下高桩码头桩基动力响应存在多类型信号混杂现象,因此信号重构对于码头桩基的损伤检测至关重要。变分模态分解(variational mode decomposition,VMD)方法能够有效避免信号重构中的模态混叠问题,但由于波浪激励下的动力响应频谱复杂,分解所需的模态数和罚因子会严重影响分解结果。为解决该问题,提出了一种自适应变分模态分解方法(improved adaptive variational mode decomposition,IAVMD),该方法通过罚权系数自适应调整各频率分量的罚因子,并通过分解结果的信号完整度来确定最佳模态数。进一步通过波浪激励下的高桩码头模型试验对IAVMD的有效性、适用性进行了验证。结果表明,该方法能够准确分离出动力响应损伤特征子信号,并根据能量因子确定损伤位置和大小。 展开更多
关键词 波浪激励 损伤检测 信号重构 自适应变分模态分解(IAVMD)
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基于完全自适应噪声集合经验模态分解和互相关分析的核电厂信号降噪研究 被引量：2
4
作者 刘琳琳 王振宇 +1 位作者 李露 陈嘉翊 《核科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期80-90,共11页
针对在强噪声背景中提取核电厂信号有效成分的问题,本文提出一种将完全自适应噪声集合经验模态分解与互相关分析法相结合的降噪方法并进行验证。该方法的主要步骤如下。首先,通过完全自适应噪声集合经验模态分解法对电站信号进行有效分... 针对在强噪声背景中提取核电厂信号有效成分的问题,本文提出一种将完全自适应噪声集合经验模态分解与互相关分析法相结合的降噪方法并进行验证。该方法的主要步骤如下。首先,通过完全自适应噪声集合经验模态分解法对电站信号进行有效分解,得到全部的本征模态分量。然后,根据互相关系数将上述分量进行筛选,得到有用信号主导的分量,将其叠加、重构成降噪后信号。最后,使用降噪指标对降噪效果进行评价。结果表明:与基于经验模态分解、集合经验模态分解的降噪方法相比,本文所提方法得到的降噪后信号信噪比更高、均方根误差更小、相关系数更大、平滑度更好,具有更优的降噪效果。 展开更多
关键词 信号降噪 经验模态分解 集合经验模态分解 完全自适应噪声集合经验模态分解 互相关分析
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侵彻过载信号自适应变分模态分解时频分析方法
5
作者 谢雨岑 郜王鑫 +2 位作者 邵志豪 房安琪 张珂 《探测与控制学报》 CSCD 北大核心 2024年第4期69-78,共10页
传统过载信号时频分析方法广泛应用于超高速侵彻引信层间粘连机理研究和信号处理方法优化中,但模态混叠效应已成为其应用时的瓶颈。针对该问题,提出一种基于自适应优化变分模态分解(OVMD)的侵彻过载信号时频分析方法。考虑到侵彻过载信... 传统过载信号时频分析方法广泛应用于超高速侵彻引信层间粘连机理研究和信号处理方法优化中,但模态混叠效应已成为其应用时的瓶颈。针对该问题,提出一种基于自适应优化变分模态分解(OVMD)的侵彻过载信号时频分析方法。考虑到侵彻过载信号频率成分复杂且具有的非平稳性、随机性特点,该方法以模态的混叠效应和稀疏性作为信号的分解约束,采用非支配排序遗传算法(NSGA-II)搜索获取变分模态分解算法的分解个数和二次惩罚因子,再基于参数优化的变分模型,确定各模态函数的中心频率和带宽,完成过载信号各频率成分的自适应分解。通过对实测侵彻过载信号分析可见,相比于通用经验模态分解算法,该方法可以有效抑制模态混叠现象,且在时域和频域上均具有更好的分辨率,能为引信系统的信号处理、仿真模型验证、结构设计提供有效信息支撑。 展开更多
关键词 侵彻过载信号 时频分析 模态混叠 自适应优化变分模态分解
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基于数据驱动自适应变分非线性chirp模态分解的瞬时频率识别
6
作者 袁平平 满镇 +1 位作者 赵周杰 任伟新 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第20期18-25,共8页
为降低初始频率和信号噪声对变分非线性chirp模态分解(variational nonlinear chirp mode decomposition,VNCMD)的影响,提出了一种基于数据驱动自适应变分非线性chirp模态分解(data-driven adaptive variational nonlinear chirp mode d... 为降低初始频率和信号噪声对变分非线性chirp模态分解(variational nonlinear chirp mode decomposition,VNCMD)的影响,提出了一种基于数据驱动自适应变分非线性chirp模态分解(data-driven adaptive variational nonlinear chirp mode decomposition,DDAVNCMD)的方法。通过模态能量占比确定响应信号的模态个数,同时采用导数归一化算法初步估算模态分量的初始频率,并添加迭代时变滤波器来降低噪声的影响,在此基础上再对响应信号进行VNCMD。通过单分量和多分量解析信号及拉索结构试验对所提方法进行验证。研究结果表明,基于DDAVNCMD的瞬时频率识别方法具有较好的准确性和抗噪性。 展开更多
关键词 瞬时频率 变分非线性chirp模态分解(VNCMD) 导数归一化 迭代时变滤波器 数据驱动自适应变分非线性chirp模态分解(DDAVNCMD)
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基于自适应噪声完整聚合经验模态分解-极限学习机的短期血糖预测 被引量：6
7
作者 王延年 郭占丽 +1 位作者 袁进磊 李全忠 《中国生物医学工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第6期702-710,共9页
糖尿病患者的血糖浓度时间序列具有时变、非线性和非平稳的特点,为提高血糖预测精度,提出一种自适应噪声的完整聚合经验模态分解(CEEMDAN)与极限学习机(ELM)相结合的短期血糖预测模型。首先,利用CEEMDAN方法将患者的血糖浓度时间序列进... 糖尿病患者的血糖浓度时间序列具有时变、非线性和非平稳的特点,为提高血糖预测精度,提出一种自适应噪声的完整聚合经验模态分解(CEEMDAN)与极限学习机(ELM)相结合的短期血糖预测模型。首先,利用CEEMDAN方法将患者的血糖浓度时间序列进行分解,得到不同频段的血糖分量IMF(本征模态函数)和残余分量,以降低血糖时间序列的非平稳性;然后对各血糖分量IMF和残余分量分别构建极限学习机,并将各极限学习机的预测结果融合,获得患者未来血糖浓度的预测值,提高预测精度;在此基础上,进行低血糖预警。利用从河南省人民医院内分泌科采集的56例患者的数据进行模型检验,结果表明:与ELM模型和EMD-ELM模型相比,CEEMDAN-ELM短期血糖预测模型提前45 min的预测仍可达到较高预测水平(RMSE=0.205 1,MAPE=2.116 4%);低血糖预警虚警率和漏警率分别为0.97%和7.55%。血糖预测时间的延长,可以为医生和患者提供充足时间进行血糖浓度控制,提高糖尿病治疗的效果。 展开更多
关键词 血糖预测 低血糖预警 自适应噪声完整聚合经验模态分解 极限学习机
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两级自适应调频模式分解-同步提取变换的故障诊断方法 被引量：1
8
作者 葛丽英 李志农 +2 位作者 胡志峰 毛清华 张旭辉 《噪声与振动控制》 CSCD 北大核心 2024年第2期88-94,155,共8页
同步提取变换(Synchroextracting Transform,SET)处理强干扰信号分量时缺乏自适应性而易发生频率模糊,导致难以精确提取快速波动的瞬时频率。针对此问题,结合自适应调频模式分解(Adaptive Chirp Mode Decomposition,ACMD)的自适应先验... 同步提取变换(Synchroextracting Transform,SET)处理强干扰信号分量时缺乏自适应性而易发生频率模糊,导致难以精确提取快速波动的瞬时频率。针对此问题,结合自适应调频模式分解(Adaptive Chirp Mode Decomposition,ACMD)的自适应先验信息和贪婪算法的优势,将ACMD引入到SET中,构造一种两级ACMD-SET故障诊断方法。在提出的方法中,将基于基尼指数(Gini Index,GI)最大化准则的分量选择重组算法和第一级ACMD结合,提取出强干扰下的多模态故障脉冲信号的模式。然后,利用SET对第二级ACMD分离出的时变频率故障特征进行高精度的时频表示。将此方法应用到仿真调频-调幅信号中,得到高分辨率的故障特征,方法的有效性得到验证。最后,将所提方法应用于航空发动机高速滚动轴承的振动信号分析中,结果表明,所提方法能有效地提取高速滚动轴承振动信号的时变故障特征频率,其结果明显优于SET方法。 展开更多
关键词 故障诊断 同步提取变换 自适应调频模态分解 滚动轴承
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基于改进自适应变分模态分解的滚动轴承微弱故障诊断 被引量：77
9
作者 谷然 陈捷 +2 位作者 洪荣晶 潘裕斌 李媛媛 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2020年第8期1-7,22,共8页
滚动轴承早期故障信息微弱,且混有大量背景噪声,难以提取其故障特征。提出了一种改进的自适应变分模态分解(AVMD)与Teager能量谱的微弱故障诊断方法。将最小平均包络熵(MMEE)作为目标函数,自动搜寻影响参数最佳值,确保变分模态分解(VMD... 滚动轴承早期故障信息微弱,且混有大量背景噪声,难以提取其故障特征。提出了一种改进的自适应变分模态分解(AVMD)与Teager能量谱的微弱故障诊断方法。将最小平均包络熵(MMEE)作为目标函数,自动搜寻影响参数最佳值,确保变分模态分解(VMD)实现最优分解,并提出加权峭度指标(WK)用于选择有效模态分量进行信号重构,对重构信号进行Teager能量谱分析,从而识别故障特征频率。对轴承微弱故障振动信号的研究表明,所提方法改进了传统VMD算法分解精度受参数影响较大,导致信号出现过分解或欠分解的问题;与集合经验模态分解和局部均值分解算法相比所提方法具有更强的噪声鲁棒性和故障信息提取能力。 展开更多
关键词 自适应变分模态分解(AVMD) 最小平均包络熵(MMEE) 加权峭度指标(WK) Teager能量算子(TEO) 微弱故障诊断
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快速自适应经验模态分解方法的基本原理及其性能评估 被引量：7
10
作者 周义 李鸿光 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2016年第3期14-19,共6页
经验模态分解是一种有效的信号分解方法,尤其是针对非平稳非线性信号。然而,随着研究的深入,学者们发现该方法中存在着诸多弊端。根据Bhuiyan的研究,提出了一种针对一维信号的快速自适应经验模态分解方法。通过大量的数值仿真,证明这种... 经验模态分解是一种有效的信号分解方法,尤其是针对非平稳非线性信号。然而,随着研究的深入,学者们发现该方法中存在着诸多弊端。根据Bhuiyan的研究,提出了一种针对一维信号的快速自适应经验模态分解方法。通过大量的数值仿真,证明这种方法不但能克服传统方法的弊端、得到高质量的分解结果,还能大幅度地提高计算效率。 展开更多
关键词 经验模态分解 快速自适应经验模态分解 数值仿真
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基于自适应变分模态分解和包络谐噪比的滚动轴承早期退化检测 被引量：18
11
作者 吕明珠 刘世勋 +1 位作者 苏晓明 陈长征 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2021年第13期271-280,共10页
针对滚动轴承微弱故障特征易受噪声干扰且退化起始点难以确定的问题,提出了一种基于自适应变分模态分解和包络谐噪比的滚动轴承早期退化检测方法。首先,采用灰狼优化算法自适应地选择变分模态分解的分解层数和二次惩罚因子,以最小平均... 针对滚动轴承微弱故障特征易受噪声干扰且退化起始点难以确定的问题,提出了一种基于自适应变分模态分解和包络谐噪比的滚动轴承早期退化检测方法。首先,采用灰狼优化算法自适应地选择变分模态分解的分解层数和二次惩罚因子,以最小平均包络熵为目标函数获得最佳参数组合。其次,通过引入有效加权稀疏峭度指数实现了有效模态分量和噪声模态分量的分离,使重构后的信号滤除了干扰而保留了故障信息。最后,计算了重构信号的包络谐噪比,利用其对周期性故障冲击的敏感性实现了滚动轴承早期退化起始点的检测。实验验证结果表明,该方法不仅解决了轴承运行初期的误报警问题,还能较早地识别出轴承退化过程的起始点,兼具鲁棒性和敏感性,为滚动轴承的早期故障诊断和剩余寿命预测提供参考依据。 展开更多
关键词 自适应变分模态分解(AVMD) 包络谐噪比(EHNR) 滚动轴承 早期退化
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基于快速自适应经验模态分解的高速经编机振动分析 被引量：1
12
作者 陈志昊 包文杰 +3 位作者 李富才 静波 黄朝林 孙建文 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期204-211,共8页
针对某型高速经编机在高转速下结构振动过大以及机构运动信号与结构振动信号相混叠,故障特征难以分离的问题,提出基于快速自适应经验模态分解(FAEMD)算法的经编机振动故障诊断方法。首先运用FAEMD算法将原始振动信号分解成有限个本征模... 针对某型高速经编机在高转速下结构振动过大以及机构运动信号与结构振动信号相混叠,故障特征难以分离的问题,提出基于快速自适应经验模态分解(FAEMD)算法的经编机振动故障诊断方法。首先运用FAEMD算法将原始振动信号分解成有限个本征模态函数(IMF),然后计算各IMF分量与原信号的相关性,结合经编机运动特点,判断其中相关性最大的本征模态函数为机构运动分量并去除,最后将剩余分量重组实现结构振动信号的提取。将该方法应用于经编机振动故障诊断中,对动态振动数据进行处理,结合静态固有频率测试,成功提取出与实际故障现象相同的信号频率特征,判断出经编机在高转速下振动过大的原因,为后续经编机振动优化提供了参考。 展开更多
关键词 高速经编机 振动分析 自适应经验模态分解 相关性分析 故障诊断
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自适应模态总数变分模态分解方法及其性能评估 被引量：3
13
作者 王锦鸿 李鸿光 +1 位作者 张文笛 陈亚农 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2023年第10期251-262,共12页
VMD方法目前广泛应用于转子系统故障诊断以及二维图像分解等领域,但传统VMD算法需要预先给出模态总数,且VMD对信号能量较弱的非中心频段存在重构效果差,含噪声下提取能力差,容易遗漏故障特征等问题;基于上述问题对VMD修改了信号的约束准... VMD方法目前广泛应用于转子系统故障诊断以及二维图像分解等领域,但传统VMD算法需要预先给出模态总数,且VMD对信号能量较弱的非中心频段存在重构效果差,含噪声下提取能力差,容易遗漏故障特征等问题;基于上述问题对VMD修改了信号的约束准则,并引入信号未处理以及残差信号的多元约束目标,使模态总数可通过收敛得到;对模拟内圈轴承信号和试验信号的时频域重构分析以及分解模态信号的分析,对比三种算法的在非中心频段的重构效果以及特征提取能力的优劣。 展开更多
关键词 自适应变分模态分解 重构与特征提取 故障诊断
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快速自适应二维经验模态分解在SAR目标识别中的应用研究 被引量：5
14
作者 胡媛媛 韩彦龙 《电光与控制》 CSCD 北大核心 2021年第8期40-43,87,共5页
针对合成孔径雷达(SAR)图像目标识别问题,提出基于快速自适应二维经验模态分解(FABEMD)的方法。FABEMD可实现对SAR图像的快速分解,获得描述目标低频至高频信息的多层次固态模函数(BIMF)。基于结构相似性指标剔除多层次BIMF中的噪声成分... 针对合成孔径雷达(SAR)图像目标识别问题,提出基于快速自适应二维经验模态分解(FABEMD)的方法。FABEMD可实现对SAR图像的快速分解,获得描述目标低频至高频信息的多层次固态模函数(BIMF)。基于结构相似性指标剔除多层次BIMF中的噪声成分,保留高鉴别力部分。分类阶段采用联合稀疏表示对保留的BIMF进行表征分类。基于MSTAR数据集对所提方法进行测试,结果验证了其性能优势。 展开更多
关键词 合成孔径雷达 目标识别 快速自适应二维经验模态分解 结构相似性 联合稀疏表示
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采用样本熵自适应噪声完备经验模态分解的脑电信号眼电伪迹去除算法 被引量：16
15
作者 杨磊 杨帆 何艳 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第8期177-184,共8页
针对脑电(EEG)信号容易被眼电(EOG)伪迹污染,而常规伪迹去除算法会导致EEG有用信息大量丢失的问题,提出一种采用样本熵完备经验模态分解的EOG伪迹去除算法。首先,利用独立成分分析(ICA)算法将EEG分解为独立分量;然后,对各独立分量进行... 针对脑电(EEG)信号容易被眼电(EOG)伪迹污染,而常规伪迹去除算法会导致EEG有用信息大量丢失的问题,提出一种采用样本熵完备经验模态分解的EOG伪迹去除算法。首先,利用独立成分分析(ICA)算法将EEG分解为独立分量;然后,对各独立分量进行样本熵分析,接着引入阈值对伪迹分量进行自动识别,识别后的伪迹分量经过自适应噪声完备经验模态分解(CEEMDAN)算法分解后采用小波阈值降噪;最后采用逆CEEMDAN和逆ICA算法重构信号,达到伪迹去除的目的。采用公开的BCI2000运动想象数据集中60组数据进行实验,结果表明,所提算法的EOG伪迹自动识别正确率达80%,比基于峰度的伪迹识别算法提高约26.7%;采用公开的Klados EEG数据集中15组数据进行实验,结果表明,重构后的EEG信号与纯净的EEG信号的相关系数为0.841,均方根误差较受污染信号降低约56.82%。实验结果证明了所提算法在提高伪迹去除能力的同时能够有效保留有用脑电信息。 展开更多
关键词 脑电图 眼电伪迹 独立成分分析 自适应噪声完备经验模态分解 小波
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基于自适应VMD的sEMG信号识别研究
16
作者 胡家铭 曾庆军 +1 位作者 韩春伟 周成诚 《电子器件》 2025年第1期25-30,共6页
针对表面肌电(sEMG)信号噪声导致基于sEMG信号的手势识别准确率不高的问题,提出了一种基于自适应变分模态分解(AVMD)的sEMG信号手势识别算法。首先,采用AVMD算法和改进小波阈值对sEMG信号进行降噪;然后提取sEMG信号的均值和模糊熵作为... 针对表面肌电(sEMG)信号噪声导致基于sEMG信号的手势识别准确率不高的问题,提出了一种基于自适应变分模态分解(AVMD)的sEMG信号手势识别算法。首先,采用AVMD算法和改进小波阈值对sEMG信号进行降噪;然后提取sEMG信号的均值和模糊熵作为特征值;最后,采用支持向量机(SVM)进行手势识别。实验结果表明,基于AVMD的sEMG信号手势识别方法降噪性能指标高于其他方法,手势识别准确率达到97.5%,并能在手部康复机器人主从训练系统中准确实时识别出对应的手势动作。 展开更多
关键词 手势识别 表面肌电信号 自适应变分模态分解 信号降噪
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基于完全自适应噪声集合经验模态分解与小波变换相结合的GPS/BDS-3多路径误差削弱研究
17
作者 童润发 《现代信息科技》 2022年第15期45-47,51,共4页
多路径误差是GNSS短基线相对定位过程中主要的误差源,已经影响定位的精度。针对经验模态分解(EMD)存在断点效应和模态混叠问题,提出了一种基于完全自适应噪声集合经验模态分解(CEEMDAN)-小波变换(WT)的提取GNSS多路径的方法。通过两天的... 多路径误差是GNSS短基线相对定位过程中主要的误差源,已经影响定位的精度。针对经验模态分解(EMD)存在断点效应和模态混叠问题,提出了一种基于完全自适应噪声集合经验模态分解(CEEMDAN)-小波变换(WT)的提取GNSS多路径的方法。通过两天的GPS/BDS-3的实测数据处理分析,实验结果表明,采用CEEMDAN-WT提取多路径相关系数高于小波分析、经验模态分解(EMD),实时削弱多路径误差中使用CEEMDAN-WT比其他两者方法效果更好。 展开更多
关键词 GPS BDS-3 完全自适应噪声集合经验模态分解 恒星日滤波
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基于小波包分解与CEEMDAN能量熵的水电机组振动信号特征提取 被引量：2
18
作者 王淑青 罗平章 +2 位作者 胡文庆 柯洋洋 张家豪 《水电能源科学》 北大核心 2024年第6期198-202,216,共6页
针对水电机组振动信号非平稳、非线性及噪声问题,提出一种基于自适应噪声完备经验模态分解(CEEMDAN)与能量熵结合的特征提取方法,首先对采集的振动信号进行小波包降噪处理,然后对降噪后信号进行CEEMDAN分解,运用相关系数法筛选有效固有... 针对水电机组振动信号非平稳、非线性及噪声问题,提出一种基于自适应噪声完备经验模态分解(CEEMDAN)与能量熵结合的特征提取方法,首先对采集的振动信号进行小波包降噪处理,然后对降噪后信号进行CEEMDAN分解,运用相关系数法筛选有效固有模态函数(IMF)并计算其能量熵,由此构建特征向量集,最后将其输入到海洋捕食者优化支持向量机算法(MPA-SVM)进行模式识别。基于模拟信号、实测信号验证所提特征提取方法的有效性,并与其他方法作对比。结果表明,基于小波包分解与CEEMDAN能量熵的特征提取方法能准确提取特征,有效区分机组不同状态,为工程领域提供了应用价值。 展开更多
关键词 水电机组 振动信号 小波包分解 自适应噪声完备经验模态分解 能量熵 特征提取
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一种基于模态分解和机器学习的锂电池寿命预测方法 被引量：11
19
作者 肖浩逸 何晓霞 +1 位作者 梁佳佳 李春丽 《储能科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第12期3999-4009,共11页
锂离子电池剩余使用寿命(RUL)是电池健康管理的一个重要指标。本工作采用电池容量作为健康状况的指标,使用模态分解和机器学习算法,提出了一种CEEMDAN-RF-SED-LSTM方法去预测锂电池RUL。首先采用CEEMDAN分解电池容量数据,为了避免波动... 锂离子电池剩余使用寿命(RUL)是电池健康管理的一个重要指标。本工作采用电池容量作为健康状况的指标,使用模态分解和机器学习算法,提出了一种CEEMDAN-RF-SED-LSTM方法去预测锂电池RUL。首先采用CEEMDAN分解电池容量数据,为了避免波动分量里的噪音对模型预测能力的影响,且又不完全抛弃波动分量里的特征信息,本工作提出使用随机森林(RF)算法得到每个波动分量的重要性排序和数值,以此作为每个分量对原始数据解释能力的权重。然后将权重值和不同波动分量构建的神经网络模型得到的预测结果进行加权重构,进而得到锂离子电池的RUL预测。文章对比了单一模型和组合模型预测精度,加入了RF的组合模型预测精度让五种神经网络的表现都有进一步的提升。最后,对表现较好的两种网络——LSTM和GRU引入了简单编码解码(SED)的机制,让其更好地学习到序列数据全局时间上的特征和远程的依赖关系。以NASA数据集作为研究对象进行该方法的性能测试。实验结果表明,CEEMDAN-RF-SED-LSTM模型对电池RUL预测表现效果好,预测结果相比单一模型具有更低的误差。 展开更多
关键词 锂离子电池 寿命预测 自适应白噪声完整集成经验模态分解 随机森林 神经网络
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基于自适应VMD和DD-cCycleGAN的滚动轴承剩余寿命预测 被引量：1
20
作者 于军 赵坤 +1 位作者 张帅 邓四二 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第13期45-52,共8页
为准确预测强噪声干扰小样本情况下的滚动轴承剩余寿命(remaining useful life, RUL),提出一种基于自适应变分模态分解(variational mode decomposition, VMD)和双判别器条件循环一致对抗网络(double-discriminator conditional CycleGA... 为准确预测强噪声干扰小样本情况下的滚动轴承剩余寿命(remaining useful life, RUL),提出一种基于自适应变分模态分解(variational mode decomposition, VMD)和双判别器条件循环一致对抗网络(double-discriminator conditional CycleGAN, DD-cCycleGAN)的滚动轴承RUL预测方法。将黑猩猩优化算法(chimp optimization algorithm, ChOA)与VMD相结合,给出一种基于ChOA的自适应VMD算法,选取有效模态分量进行重构,降低强背景噪声的干扰;开发一种DD-cCycleGAN生成新样本,这些生成的新样本不但保留了源域的样本信息,还与目标域的样本相似;将训练样本的重构样本和生成的新样本作为输入,训练长短时记忆(long short-term memory, LSTM)网络,用训练后的LSTM网络预测测试样本中滚动轴承的RUL。通过采用XJTU-SY滚动轴承加速寿命试验数据集验证该方法的有效性,试验结果表明该方法具有较强的抗噪能力和较高的轴承RUL预测精度。 展开更多
关键词 滚动轴承 剩余寿命(RUL)预测 自适应变分模态分解(VMD) 双判别器条件循环一致对抗网络 黑猩猩优化算法(ChOA)
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