排灌机械工程学报

作者：刘忠*,潘宜桦,邹淑云,陈星宇,李志鹏

单位：长沙理工大学能源与动力工程学院, 湖南 长沙 410114

关键词：水轮机,空化,声发射,降噪,HHO算法,LMD算法

基金：国家自然科学基金面上项目(52079011);湖南省教育厅创新平台开放基金项目(18K050)

针对水轮机空化声发射信号存在噪声,进而影响信号特征有效提取的问题,提出基于优化变分模态分解(VMD)与Birge-Massart策略组合降噪和局部均值分解( LMD)的水轮机空化声发射信号特征提取方法.针对VMD算法中惩罚因子和分解模态数对分解结果有着显著影响,提出以散布熵差异相关系数最小值为目标函数,利用哈里斯鹰优化算法(HHO)对VMD进行参数寻优.以最优参数的VMD分解信号,得到一系列本征模态函数(IMF).计算各IMF的相关系数,对相关系数小于0.1的IMF进行剔除,大于0.5的IMF进行保留,0.1到0.5的IMF采用小波BM准则进行降噪,并与保留的分量重构.对重构信号进行LMD处理,将分解得到的乘积函数(PF)分量的能量提取为信号特征.试验分析结果表明,经过优化VMD组合降噪处理和LMD处理得到PF分量的能量与空化系数之间呈负相关,验证了所提方法用于水轮机空化状态识别的可行性.

来源：2022年第10期

《排灌机械工程学报》期刊编辑部

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