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一种基于变分模态分解参数优化的轴承故障诊断方法 被引量:11
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作者 张静 纪俊卿 +2 位作者 许同乐 邹方豪 张涵 《科学技术与工程》 北大核心 2021年第9期3601-3605,共5页
为解决变分模态分解方法在提取齿轮箱滚动轴承的故障特征频率时受模态个数和惩罚项系数影响的问题,提出了一种基于人工鱼群算法优化变分模态分解的轴承故障诊断方法。首先,利用人工鱼群算法优化变分模态分解方法的模态个数和惩罚项系数... 为解决变分模态分解方法在提取齿轮箱滚动轴承的故障特征频率时受模态个数和惩罚项系数影响的问题,提出了一种基于人工鱼群算法优化变分模态分解的轴承故障诊断方法。首先,利用人工鱼群算法优化变分模态分解方法的模态个数和惩罚项系数;其次,故障振动信号经优化的变分模态分解方法分解,获得若干模态分量;最后,筛选包络熵值最小的分量进行包络分析,提取故障特征频率。实验结果表明:在优化参数过程中,寻优收敛时间缩短46%,并最终有效提取轴承故障特征频率。研究结果可解决变分模态分解方法受参数影响的问题,实现轴承故障诊断,具有实际意义。 展开更多
关键词 人工鱼群算法 包络 变分模态分解 故障诊断
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遗传算法优化变分模态分解在轴承故障特征提取中的应用 被引量:1
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作者 单玉庭 刘韬 +1 位作者 褚惟 缪护 《噪声与振动控制》 CSCD 北大核心 2024年第1期148-153,204,共7页
针对变分模态分解(Variational Mode Decomposition,VMD)过程中模态分量个数和惩罚参数大小依赖先验知识,单一或顺序优化单一参数可能导致局部最优的问题,提出以包络熵和包络峭度因子作为适应度函数,利用遗传算法全局寻优的特点,对VMD... 针对变分模态分解(Variational Mode Decomposition,VMD)过程中模态分量个数和惩罚参数大小依赖先验知识,单一或顺序优化单一参数可能导致局部最优的问题,提出以包络熵和包络峭度因子作为适应度函数,利用遗传算法全局寻优的特点,对VMD的模态分量个数和惩罚参数组合进行优化。通过最优参数组合下的VMD对信号进行分解,可以获得多个本征模态分量(Intrinsic Mode Function,IMF),选择适应度函数最小IMF分量作为有效IMF分量进行包络解调,从中提取轴承信号的故障特征频率。对多种轴承故障类型信号进行分析并与其他方法对比,结果表明所提方法能有效提取轴承故障特征,有助于实现微弱故障条件下轴承故障特征频率的准确提取。 展开更多
关键词 故障诊断 变分模态分解 包络 包络峭度因子 遗传算法 包络解调
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基于参数优化的VMD与TEO融合的微电网电能质量检测方法 被引量:4
3
作者 王玉梅 郑义 《电气工程学报》 CSCD 2023年第2期164-173,共10页
针对变分模态分解(Variational mode decomposition,VMD)检测微电网中多类电能质量扰动信号时,其实时性差及多类信号难以统一处理的问题,提出一种参数优化的VMD与Teager能量算子(Teager energy operator,TEO)融合的微电网电能质量扰动... 针对变分模态分解(Variational mode decomposition,VMD)检测微电网中多类电能质量扰动信号时,其实时性差及多类信号难以统一处理的问题,提出一种参数优化的VMD与Teager能量算子(Teager energy operator,TEO)融合的微电网电能质量扰动检测方法。针对VMD方法参数难确定的问题,利用天牛须搜索(Beetleantennaesearch,BAS)对VMD方法的最佳参数进行优化搜索。搜索过程以VMD分解后各本征模函数的包络熵极小值与VMD迭代次数的结合作为适应度函数。根据搜索结果设定VMD方法的最佳分解层数K和惩罚因子α,并运用参数优化VMD对扰动信号进行分解。针对扰动信号经分解后本征模函数的筛选问题,以包络熵为指标,选取包络熵较小值的本征模函数进行TEO解调分析,提取扰动信号的特征信息。仿真结果表明,融合算法能实现对微电网电能质量扰动的准确检测,并具有良好的抗噪性。 展开更多
关键词 变分模态分解 天牛须搜索 电能质量扰动 TEAGER能量算子 包络 本征模函数
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考虑最小平均包络熵负荷分解的最优Bagging集成超短期多元负荷预测 被引量:1
4
作者 姜飞 林政阳 +3 位作者 王文烨 王小明 奚振乾 郭祺 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第5期1777-1788,I0009,共13页
多元负荷预测技术是保证综合能源系统(integrated energy system,IES)供需平衡与稳定运行的关键基石。但具有强随机性与波动性的IES负荷加剧了超短期多元负荷准确预测的难度。为此,提出考虑最小平均包络熵负荷分解的最优Bagging集成超... 多元负荷预测技术是保证综合能源系统(integrated energy system,IES)供需平衡与稳定运行的关键基石。但具有强随机性与波动性的IES负荷加剧了超短期多元负荷准确预测的难度。为此,提出考虑最小平均包络熵负荷分解的最优Bagging集成超短期多元负荷预测方法。构建基于最小平均包络熵的变分模态分解参数优化模型,将IES多元负荷分解为本征模态分量集合;基于统一信息系数法筛选多元负荷预测的日历、气象与负荷强相关特征;结合负荷本征模态分量集合、日历规则、气象环境与负荷数据,构建Bagging集成超短期多元负荷预测模型,并建立基于平均绝对百分比误差与决定系数的集成策略优化模型,进而得到最优集成策略与最终预测结果。以美国亚利桑那州立大学坦佩校区IES为对象展开仿真验证,结果表明,所提方法的电、热、冷负荷预测平均绝对百分比误差分别为1.9486%、2.0585%、2.5331%,相比其他预测方法具有更高准确率。 展开更多
关键词 多元负荷预测 综合能源系统 集成学习 海洋捕食者算法 包络
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基于改进自适应经验傅里叶分解的滚动轴承故障诊断方法 被引量:6
5
作者 曹仕骏 郑近德 +2 位作者 潘海洋 童靳于 刘庆运 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2022年第15期287-299,共13页
自适应经验傅里叶分解(AEFD)是最近提出的非平稳信号分解方法,为了解决AEFD的分割边界集设置问题,提出了基于频谱包络检测的改进自适应经验傅里叶分解(EAEFD)方法,该方法以快速傅里叶变换为基础,以包络熵值最小选择最优的分解模态数目,... 自适应经验傅里叶分解(AEFD)是最近提出的非平稳信号分解方法,为了解决AEFD的分割边界集设置问题,提出了基于频谱包络检测的改进自适应经验傅里叶分解(EAEFD)方法,该方法以快速傅里叶变换为基础,以包络熵值最小选择最优的分解模态数目,采用极大值包络技术对傅里叶频谱分割,得到一个合理的分割边界,最后采用逆快速傅里叶变换对每个区间信号进行重构。EAEFD能够自适应地将一个复杂信号分解为若干个瞬时频率具有物理意义的单分量信号之和,通过仿真信号和滚动轴承信号分析,将EAEFD方法与经验小波变换(EWT),经验模态分解(EMD),局部特征尺度分解(LCD)和AEFD等方法进行了对比,结果表明EAEFD方法不仅仅能够有效地诊断出故障特征,而且诊断的精度更高。 展开更多
关键词 自适应经验傅里叶分解(AEFD) 包络 经验模态分解 滚动轴承 故障诊断
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基于WOA-VMD-XGBoost的混凝土坝变形预测
6
作者 常留红 李晨玉 +3 位作者 曾子彬 尹光景 赵芃芃 薛雄 《水利水运工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第3期146-157,共12页
建立混凝土坝高精准变形预测模型是掌握坝体结构服役性态的关键,而其变形监测数据具有复杂的非线性和非平稳特征,会影响预测模型的精度及泛化能力。针对上述问题,引入鲸鱼优化算法(WOA)和包络熵理论自适应寻优变分模态分解(VMD)参数,根... 建立混凝土坝高精准变形预测模型是掌握坝体结构服役性态的关键,而其变形监测数据具有复杂的非线性和非平稳特征,会影响预测模型的精度及泛化能力。针对上述问题,引入鲸鱼优化算法(WOA)和包络熵理论自适应寻优变分模态分解(VMD)参数,根据最佳参数组合多尺度分解变形数据,得到多个不同特征尺度的本征模态函数(IMF)。通过重构分量为新分量,将新分量分别输入极端梯度提升(XGBoost)模型中进行预测,叠加各预测结果得到最终预测值。基于山口岩碾压混凝土拱坝变形监测数据,开展支持向量回归机(SVR)、随机森林(RF)、XGBoost、WOA-VMD-XGBoost等4种模型的精度、泛化能力对比研究。结果表明:相比于单一预测模型,组合模型有效挖掘了变形信号多尺度特征,降低了非线性、非平稳性对模型性能的影响,在精度、泛化能力中表现出更高性能。该组合模型为大坝变形监测提供了理论依据和应用参考。 展开更多
关键词 混凝土坝 变形预测 鲸鱼优化算法 包络 变分模态分解 极端梯度提升
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K-VMD融合包络熵与SVM滚动轴承故障识别方法研究 被引量:5
7
作者 刘强 赵荣珍 杨泽本 《噪声与振动控制》 CSCD 北大核心 2022年第3期92-97,121,共7页
针对滚动轴承振动信号非平稳、非线性导致的故障特征难以提取和类别难以辨识问题,提出一种基于能量占比优化变分模态分解(Variational Mode Decomposition,VMD)并融合包络熵与支持向量机(Support Vector Machine,SVM)的滚动轴承故障辨... 针对滚动轴承振动信号非平稳、非线性导致的故障特征难以提取和类别难以辨识问题,提出一种基于能量占比优化变分模态分解(Variational Mode Decomposition,VMD)并融合包络熵与支持向量机(Support Vector Machine,SVM)的滚动轴承故障辨识方法。首先,设定VMD预分解层数K的范围,对振动信号进行分解;其次,分别计算出在不同K值下对应的各模态能量和,根据各模态能量之和与原始信号的能量之间的比值,确定最佳分解层数;然后,依据峭度准则筛选出有效的模态分量,同时计算其对应的包络熵值并组成特征向量;最后,将所构建的特征向量输入SVM中进行轴承故障类别的辨识。通过对转子综合实验台所采集的滚动轴承信号进行分析,结果表明,该方法可以对滚动轴承故障进行准确地辨别,为提高故障辨识准确率提供了一种新途径。 展开更多
关键词 故障诊断 变分模态分解 能量占比 包络 支持向量机 峭度准则
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基于参数自适应的RSSD-CYCBD及在轴承外圈故障特征提取中的应用
8
作者 刘晖 姚德臣 +1 位作者 杨建伟 魏明辉 《机电工程》 CAS 北大核心 2024年第5期836-844,共9页
针对滚动轴承工作环境复杂、故障特征信号易被高强度噪声掩盖的问题,提出了基于参数自适应的共振稀疏分解(RSSD)和最大二阶循环平稳盲解卷积(CYCBD)的滚动轴承故障诊断方法。首先,利用人工大猩猩部队优化算法(GTO),结合相关系数与相关... 针对滚动轴承工作环境复杂、故障特征信号易被高强度噪声掩盖的问题,提出了基于参数自适应的共振稀疏分解(RSSD)和最大二阶循环平稳盲解卷积(CYCBD)的滚动轴承故障诊断方法。首先,利用人工大猩猩部队优化算法(GTO),结合相关系数与相关峭度的融合指标,自适应选择RSSD分解参数,得到了仿真信号的最优低共振分量;然后,利用GTO结合包络熵,自适应选择CYCBD的循环频率和滤波器长度,对最优低共振分量进行了解卷积运算,从包络谱中获得了信号的故障特征频率;最后,利用美国凯斯西储大学试验台和MFS-MG机械故障综合模拟试验台数据,综合验证了该方法的有效性,并将试验结果与RSSD-MCKD方法的结果进行了对比。研究结果表明,该方法能够准确地得到仿真信号的故障频率为20 Hz、美国凯斯西储大学试验台近似故障频率为107.5 Hz、MFS-MG试验台近似故障频率为87.6 Hz。自适应RSSD-CYCBD方法能够有效地识别出故障特征频率及其倍频,实现滚动轴承故障诊断的目的。 展开更多
关键词 滚动轴承 故障诊断 共振稀疏分解 最大二阶循环平稳盲反卷积 人工大猩猩部队优化算法 包络 高强度噪声
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基于U型卷积神经网络的微地震信号降噪方法 被引量:1
9
作者 郑路佳 管闯 +2 位作者 李含阳 李航 董宏丽 《东北石油大学学报》 CAS 北大核心 2023年第5期111-124,I0008,共15页
降噪后的微地震信号存在波形失真问题,基于U型卷积神经网络,引入膨胀系数的空洞卷积,建立U型卷积降噪模型,利用包络熵作为损失函数,对实际微地震信号进行无监督处理,并将U型卷积神经网络的微地震降噪方法(U-NetNA方法)与小波阈值法、时... 降噪后的微地震信号存在波形失真问题,基于U型卷积神经网络,引入膨胀系数的空洞卷积,建立U型卷积降噪模型,利用包络熵作为损失函数,对实际微地震信号进行无监督处理,并将U型卷积神经网络的微地震降噪方法(U-NetNA方法)与小波阈值法、时频峰值法、卷积神经网络降噪方法的降噪效果进行对比。结果表明:U-NetNA方法可以应用于合成和实际微地震数据降噪,具有可行性和有效性。与其他方法相比,U-NetNA方法得到更丰富的有效信号特征,能够有效压制噪声,提高微地震信号信噪比。该结果对微地震事件识别、反演定位和裂缝解释等具有参考意义。 展开更多
关键词 U型卷积神经网络 噪声压制 空洞卷积 包络 微地震信号 U-NetNA方法
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基于包络熵的双层分解流感预测模型研究
10
作者 秦全德 黄兆荣 +2 位作者 周至昊 范璧 余乐安 《系统工程理论与实践》 EI CSCD 北大核心 2023年第12期3505-3518,共14页
在病毒变异和气候变化等多种内外因素的驱动下,流感的大流行呈现一定的季节性、准周期性和混沌性.在传统多时间尺度分析的基础上,提出了一种基于包络熵和变分模态分解(VMD)的双层分解流感预测模型,将流感复杂时间序列分解成波动相对平... 在病毒变异和气候变化等多种内外因素的驱动下,流感的大流行呈现一定的季节性、准周期性和混沌性.在传统多时间尺度分析的基础上,提出了一种基于包络熵和变分模态分解(VMD)的双层分解流感预测模型,将流感复杂时间序列分解成波动相对平缓的有限准周期分量,以降低流感预测的难度.首先,采用VMD方法对流感时序数据进行第一层分解提取主要模态分量特征;然后,在一次分解基础上,通过包络熵来判断复杂度可以减小的分量进行二次分解,以更好地处理复杂时序中较高的非线性和非平稳性特征.最后,结合相空间重构和天牛须算法优化的Elman神经网络实现对双层分量的预测并加总集成.在预测框架中包络熵具备双重作用,既用于优化变分模态分解参数,又用于判断双层分解的合理性.通过南北方省份类流感数据集的实证检验,提出的模型在水平精度和方向精度优于单层分解模型、组合双层分解模型,以及传统单一模型.该流感预测方法为公共卫生部门的流感防控决策提供了一种新的参考. 展开更多
关键词 流感预测 双层分解 包络 变分模态分解
原文传递
一种谐波减速器不对中误差分析方法
11
作者 张智 梁云 +2 位作者 姚培 牛宝华 艾永强 《中国空间科学技术》 CSCD 北大核心 2023年第1期146-152,共7页
在空间环境中运行的星载天线转动单元中的谐波减速器产生的不对中故障信号故障特征难以提取,针对此问题提出了一种优化变分模态分解的故障诊断方法,这种方法基于鲸鱼优化算法(WOA)和Teager能量算子(TEO)包络解调。首先,由于包络熵对故... 在空间环境中运行的星载天线转动单元中的谐波减速器产生的不对中故障信号故障特征难以提取,针对此问题提出了一种优化变分模态分解的故障诊断方法,这种方法基于鲸鱼优化算法(WOA)和Teager能量算子(TEO)包络解调。首先,由于包络熵对故障信号特征非常敏感,故采用包络熵作为适应度函数,同时其也是鲸鱼优化算法的目标函数。其次,WOA具有操作简单、调整参数少、跳出局部最优能力强等诸多优点,故使用WOA对变分模态分解(VMD)进行优化,构建优化算法。最后,使用Teager能量算子对本征模态分量(IMFC)进行处理。所提出的方法用于分析谐波减速器输入、输出轴两端收集的实验信号。通过与传统的快速傅里叶变换方法进行对比结果表明,所提出的方法提高了分解效率,在分解参数的原则和故障信号提取精度方面具有良好的性能,误差不超过2%,能够实现谐波减速器不对中故障信号的精确诊断,具有一定的研究意义与工程实用价值。 展开更多
关键词 谐波减速器 优化变分模态分解 不对中故障特征提取 包络 鲸鱼优化算法
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参数自适应TVF-EMD的滚动轴承故障诊断 被引量:4
12
作者 孙冬宁 曾小飞 莫贞凌 《机械设计与制造》 北大核心 2020年第4期171-176,共6页
针对目前出现的时变滤波经验模式分解(TVF-EMD)在滚动轴承故障特征提取中参数选择难的问题,提出了一种参数自适应TVF-EMD方法。首先利用粒子群优化(PSO)算法对TVF-EMD影响最大的参数组合进行优化,获得最佳的参数组合,并对故障信号进行TV... 针对目前出现的时变滤波经验模式分解(TVF-EMD)在滚动轴承故障特征提取中参数选择难的问题,提出了一种参数自适应TVF-EMD方法。首先利用粒子群优化(PSO)算法对TVF-EMD影响最大的参数组合进行优化,获得最佳的参数组合,并对故障信号进行TVF-EMD分解。然后筛选经分解故障信号获得的敏感固有模态函数(IMF),并进行包络解调运算。最后根据包络谱判断滚动轴承的故障。分别利用TVF-EMD、集合经验模式分解(EEMD)和变分模态分解(VMD)方法对仿真信号进行分析,表明TVF-EMD方法具有更优越的分解性能。利用参数自适应TVF-EMD方法对滚动轴承故障信号进行分析,表明参数自适应TVF-EMD方法可有效识别滚动轴承故障。 展开更多
关键词 振动信号分析 故障诊断 模态混叠 TVF-EMD PSO算法 包络
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基于优化的VMD和小波包降噪的联合去噪方法 被引量:4
13
作者 邹娜娜 胡红萍 +1 位作者 白艳萍 史娜 《数学的实践与认识》 2021年第20期135-142,共8页
针对MEMS矢量水听器直接观测的信号存在噪声的问题,提出了一种基于动态差分模拟退火算法(Dynamic Differential Annealed Optimization,DDAO)优化变分模态分解(Variational Mode Decomposition,VMD)和小波包(Wavelet packet,WPT)降噪的... 针对MEMS矢量水听器直接观测的信号存在噪声的问题,提出了一种基于动态差分模拟退火算法(Dynamic Differential Annealed Optimization,DDAO)优化变分模态分解(Variational Mode Decomposition,VMD)和小波包(Wavelet packet,WPT)降噪的联合去噪方法,记为DDAO-VMD-WPT.在该算法中,以包络熵作为DDAO算法的适应度函数,VMD的本征模态分量(Intrinisic Mode Function,IMF)的数量K和惩罚参数α作为DDAO的个体,将互相关系数高的IMF分量作为含噪分量,对此含噪分量进行WPT降噪后,与纯净的IMF分量叠加得到重构信号.仿真实验表明:DDAO-VMD-WPT在去噪的效果方面优于VMD,DDAO-VMD,VMD-WPT,和DDAO-VMD-WPT算法成功应用于实测信号的去噪中. 展开更多
关键词 动态差分模拟退火算法 变分模态分解 小波包降噪 包络
原文传递
基于参数优化VMD的滚动轴承故障诊断方法 被引量:2
14
作者 彭康健 陈君若 吴智恒 《农业装备与车辆工程》 2021年第11期117-122,共6页
针对机械设备中滚动轴承的早期故障识别问题,提出了一种基于参数优化变分模态分解的轴承故障诊断方法。该方法以包络熵为适应度函数,利用鲸鱼优化算法对变分模态分解算法的最佳影响参数组合[K,α]进行搜索,确定变分模态分解的分量个数K... 针对机械设备中滚动轴承的早期故障识别问题,提出了一种基于参数优化变分模态分解的轴承故障诊断方法。该方法以包络熵为适应度函数,利用鲸鱼优化算法对变分模态分解算法的最佳影响参数组合[K,α]进行搜索,确定变分模态分解的分量个数K值和惩罚参数α。然后对轴承振动信号进行变分模态分解得到若干IMF分量,并选取包络熵最小的最佳IMF分量进行包络解调分析,提取该分量包含的故障特征频率,从而判断滚动轴承的故障类型。通过对实测轴承振动信号的处理分析以及与EMD方法的对比分析,证明了该方法的有效性。 展开更多
关键词 滚动轴承 故障诊断 变分模态分解 鲸鱼优化算法 包络 包络谱分析 经验模态分解
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基于优化参数的变分模态分解结构损伤识别
15
作者 尹志祥 任宜春 封伟 《工程建设》 2022年第2期7-13,共7页
多数建筑结构在受到损伤后损伤指标不明显,使用传统的经验模态分解、局部模态分解等会产生端点效应,导致模态混叠,对准确识别结构损伤造成一定的影响,而变分模态分解采用非递归算法对信号进行分解,很好地抑制了模态混叠与端点效应,但是... 多数建筑结构在受到损伤后损伤指标不明显,使用传统的经验模态分解、局部模态分解等会产生端点效应,导致模态混叠,对准确识别结构损伤造成一定的影响,而变分模态分解采用非递归算法对信号进行分解,很好地抑制了模态混叠与端点效应,但是其参数设置需人为经验。为了能够将更好地运用在结构损伤识别中,本文通过能量差值比来确定K值,同时通过遗传算法以局部最小包络熵值为目标函数对变分模态分解参数进行寻优,将优化后的变分模态分解方法与瞬时频率及归一化能量比相结合运用到结构损伤识别领域。通过算例分析以及模拟3层框架结构刚度折损分析,证明:相比于集合经验模态分解,变分模态分解对仿真信号的分解效果更好,且能够更精确地识别结构损伤时间及位置。 展开更多
关键词 损伤识别 能量差值比 遗传算法 包络 变分模态分解 瞬时频率 归一化能量比
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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:67
16
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(MMEE) 加权峭度指标(WK) Teager能量算子(TEO) 微弱故障诊断
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参数优化VMD和SVM的滚动轴承故障诊断 被引量:9
17
作者 李永琪 彭珍瑞 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2022年第10期1509-1514,共6页
为了便于选取变分模态分解(VMD)参数、综合考虑轴承故障信号周期冲击性、循环平稳性,各分量与原信号相关性及不同故障诊断的问题,构建了一种天牛须搜索算法(BAS)优化VMD及加权合成峭度提取最优本征模态函数(IMF),并结合布谷鸟算法优化... 为了便于选取变分模态分解(VMD)参数、综合考虑轴承故障信号周期冲击性、循环平稳性,各分量与原信号相关性及不同故障诊断的问题,构建了一种天牛须搜索算法(BAS)优化VMD及加权合成峭度提取最优本征模态函数(IMF),并结合布谷鸟算法优化支持向量机(CS-SVM)的轴承故障诊断方法。先以平均包络熵为BAS的适应度函数优化VMD参数,接着对信号进行VMD分解。然后以加权合成峭度最大优选IMF,对所选IMF提取故障特征并组成特征向量。最后,将其输入CS-SVM中进行故障分类。运用仿真信号和实际轴承数据验证所提方法的可行性。 展开更多
关键词 变分模态分解 天牛须搜索算法 加权合成峭度 布谷鸟算法 支持向量机 平均包络
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基于优化VMD-SVM参数的铣削颤振识别 被引量:1
18
作者 贾广飞 姚海洋 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2023年第6期149-153,共5页
铣削颤振是影响加工质量和切削效率的重要因素之一,为了有效抑制颤振发生,需要对铣削过程进行颤振识别。针对颤振识别中特征提取和识别准确率问题,提出基于麻雀搜索算法(SSA)优化变分模态分解(VMD)和支持向量机(SVM)关键参数的铣削颤振... 铣削颤振是影响加工质量和切削效率的重要因素之一,为了有效抑制颤振发生,需要对铣削过程进行颤振识别。针对颤振识别中特征提取和识别准确率问题,提出基于麻雀搜索算法(SSA)优化变分模态分解(VMD)和支持向量机(SVM)关键参数的铣削颤振识别方法。采用SSA对VMD的关键参数以平均包络熵最小原则进行寻优;使用优化后的VMD分解铣削颤振信号,根据相关系数法筛选敏感的本征模态函数(IMF)分量重构原信号;提取重构信号的小波包能量熵构造颤振特征向量矩阵并输入经SSA优化的SVM模型中进行模型训练和铣削颤振识别。结果表明,提出的经SSA优化的VMD-SVM模型与未优化的VMD-SVM模型相比具有更高的识别准确率。 展开更多
关键词 铣削颤振 变分模态分解 麻雀搜索算法 平均包络 支持向量机
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基于改进VMD的离心泵空化声发射信号特征提取 被引量:5
19
作者 刘忠 张许阳 +1 位作者 邹淑云 李志鹏 《排灌机械工程学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第12期1196-1202,共7页
针对变分模态分解算法中分解层数和惩罚因子不易确定的问题,提出一种改进变分模态分解(improved variational mode decomposition,IVMD)算法,并将其应用于离心泵空化声发射信号特征提取.应用IVMD算法时,首先根据包络熵差异系数确定变分... 针对变分模态分解算法中分解层数和惩罚因子不易确定的问题,提出一种改进变分模态分解(improved variational mode decomposition,IVMD)算法,并将其应用于离心泵空化声发射信号特征提取.应用IVMD算法时,首先根据包络熵差异系数确定变分模态分解的分解层数;然后采用人工蜂群算法优化得出惩罚因子,并将其作为变分模态分解的最佳输入参数.利用IVMD算法对仿真信号进行分析,并与集合经验模态分解结果进行比较.以60%额定流量下采集到的离心泵进口处的声发射信号为例进行IVMD计算,分析携带原信号大量信息的信号分量的频域特征及其绝对能量随离心泵空化状态变化的关系.结果表明:IVMD算法能够择优确定分解层数和惩罚因子,实现非平稳信号的自适应分解.反映离心泵空化状态的声发射信号特征频率集中在50,100 kHz及其附近.随着离心泵空化从无到有、从弱到强的变化,这2个特征频率范围信号分量绝对能量值呈“基本保持不变—减小—增大”的变化规律. 展开更多
关键词 离心泵 声发射 空化 改进变分模态分解 包络差异系数 人工蜂群
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改进Autogram及其在滚动轴承故障诊断中的应用 被引量:1
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作者 何勇 王红 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2022年第3期451-456,共6页
针对自相关谱峭度(Autogram)诊断效果易受最大重叠离散小波包变换(MODWPT)预设分解层数影响的不足,本文提出一种参数自适应Autogram诊断方法。该方法将平均包络熵(MEE)最小值作为优化目标对MODWPT最佳分解层数进行搜寻,并以分解后节点... 针对自相关谱峭度(Autogram)诊断效果易受最大重叠离散小波包变换(MODWPT)预设分解层数影响的不足,本文提出一种参数自适应Autogram诊断方法。该方法将平均包络熵(MEE)最小值作为优化目标对MODWPT最佳分解层数进行搜寻,并以分解后节点平方包络自相关峭度的最大值来确定最优频带的中心频率及带宽,最后通过包络解调提取故障特征信息。研究结果表明,自适应的分解层数确定方法较好地改善了Autogram方法的故障诊断效果,该方法可以快速、准确地识别出滚动轴承的故障特征。 展开更多
关键词 滚动轴承 改进Autogram 自适应MODWPT 平均包络 故障特征提取
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