[發(fā)明專利]一種基于改進的ICEEMD和HD的單向閥早期故障信號降噪方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010979401.1
• 申請日: 2020-09-17
• 公開（公告）號: CN112183263B
• 公開（公告）日: 2022-11-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃國勇;錢恩麗
• 申請（專利權(quán)）人: 昆明理工大學
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G01M13/003
• 代理公司: 昆明明潤知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(普通合伙) 53215
• 代理人: 王鵬飛

1.一種基于改進的ICEEMD和HD的單向閥早期故障信號降噪方法，其特征在于：

Step1：利用ICEEMD將采集信號分解為多個IMF分量；

Step2：計算每個IMF分量與原始信號的概率密度函數(shù)的HD，將含噪IMF分量從分解的IMF分量中分離，HD表示豪斯多夫距離；

Step3：以峭度為指標，選取峭度值大的部分IMF分量重構(gòu)；

Step4：對重構(gòu)信號進行希爾伯特包絡(luò)解調(diào)，以完成單向閥早期故障信號降噪；

所述Step1的具體步驟為：

Step1.1：在提取第k個IMF分量時，加入特殊的噪聲E_n(w⁽ⁱ⁾)，對單向閥早期磨損信號x加入零均值的單位協(xié)方差的高斯白噪聲w⁽ⁱ⁾(i＝1,2,…,Ι)，得：

x⁽ⁱ⁾＝x+β₀E₁(w⁽ⁱ⁾) (1)

式中，E_n(·)代表EMD分解出的第k個IMF分量，為在所添加噪聲和添加了噪聲的殘差之間求得所需要的信噪比而選擇常數(shù)β_k＝ε_kstd(r_k)，當k＝1時，β₀＝ε₀std(x)/std(E₁(w⁽ⁱ⁾))，其中，ε₀為第一個添加的噪聲和分析信號之間所需信噪比的倒數(shù)；

Step1.2：通過EMD對x⁽ⁱ⁾迭代i次計算x⁽ⁱ⁾的局部均值，從而得到第一個殘差r₁和IMF₁分量為：

IMF₁＝x-r₁,r₁＝M(x⁽ⁱ⁾) (2)

Step1.3：第二個殘差是r₁+β₁E₂(w⁽ⁱ⁾)的平均局部均值，r₂和IMF₂為：

IMF₂＝r₁-r₂,r₂＝M(r₁+β₁E₂(w⁽ⁱ⁾)) (3)

Step1.4：設(shè)k＝3,4,…,m時，第k個殘差為：

r_k＝M(r_k-1+β_k-1E_k(w⁽ⁱ⁾)) (4)

Step1.5：第k個IMF_k分量為：

IMF_k＝r_k-1-r (5)。