水轮机空化声发射信号的优化VMD特征提取

摘要

针对变分模态分解(VMD)算法中分解层数和惩罚因子2个参数对分解结果有着显著影响且不易确定的问题,提出了灰狼和布谷鸟混合优化VMD算法(简称优化VMD算法)。该方法以包络熵差异互相关系数作为适应度函数,以全局最小适应度值为优化目标,筛选出最佳的VMD参数组合。将优化VMD算法用于水轮机空化声发射信号的特征分析,通过分解得到本征模态函数(IMF),建立了IMF能量随空化系数的变化关系,反映了水轮机空化的发展状态。结果表明:随着空化系数的减小,各主要IMF能量增大,反映了水轮机空化从无到有,从弱到强的变化过程,验证了优化VMD算法用于水轮机空化分析的正确性。