[发明专利]一种用于识别流化床内二元颗粒分离或混合状态的方法

权利要求书

1.一种用于识别流化床内二元颗粒分离或混合状态的方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1：对流化床内的压力脉动信号进行采集；

S2：采用希尔伯特黄变换法对S1中的压力脉动信号进行处理，得到内禀模态函数IMF；

S3：分别求解S1中压力脉动信号的能量值和S2中内禀模态函数的能量值，构建特征值；

S4：采用线性分析方法处理S2中内禀模态函数得到不同频段，求出各个频段内特征值之和占所有频段特征值之和的百分比，进而识别流化床内二元颗粒的状态。

2.根据权利要求1所述的一种用于识别流化床内二元颗粒分离或混合状态的方法，其特征在于：所述步骤S1中利用压力传感器对流化床内压力脉动信号进行采集，压力传感器采集的信号通过A/D数模转换器转换后进入到S2。

3.根据权利要求1所述的一种用于识别流化床内二元颗粒分离或混合状态的方法，其特征在于：所述步骤S2具体包括如下步骤：

S21：对S1中的压力脉动信号进行经验模态分解得到数个内禀模态函数，且数个内禀模态函数根据频率大小从高频向低频依次展开；

S22：对每个内禀模态函数进行希尔伯特变换。

4.根据权利要求3所述的一种用于识别流化床内二元颗粒分离或混合状态的方法，其特征在于：所述步骤S21具体包括如下步骤：

S211：确定原始信号x(t)所有极值点，然后采用三次样条曲线分别连接极大值和极小值点以此形成上、下包络线，记为w₁(t)和w₂(t)；

S212：记w₁(t)和w₂(t)的均值为m₁(t)，求出均值与原始信号之间的差值：h₁＝x(t)-m₁(t)

S213：将h₁(t)视为一个新信号，重复上面两个过程，得到上、下包络线均值m₁₁(t)，从而h₁₁＝h₁(t)-m₁₁(t)，重复循环，直到h_1k满足在整个信号内，极值点数等于过零点数或极值点数与过零点数相差一个，且在任意时刻上、下包络线相对于时间轴局部对称。令c₁＝h_1k，得出IMF1；

S214：将c₁从原始信号x(t)中分离：r₁(t)＝x(t)-c₁，将r₁(t)看成一个新的信号重复S211～S213步骤，得出所有的IMFs及余项：r_i(t)＝r_i-1(t)-c_i(t)，i＝1,2,3,4,……n；

S215：当余项r_n(t)成为一个单调函数且不能从中分离出满足IMF条件的分量时，分解停止，得出：

5.根据权利要求4所述的一种用于识别流化床内二元颗粒分离或混合状态的方法，其特征在于：步骤S22具体包括如下步骤：

S221：对c_i(t)进行希尔伯特变换得到：

S222：构造解析信号：得到幅值相位

S223：对相位微分即可获得信号的瞬时频率f_i(t)：

6.根据权利要求5所述的一种用于识别流化床内二元颗粒分离或混合状态的方法，其特征在于：步骤S3具体包括如下步骤：

S31：求取能量值：根据IMF能量定义式：求出IMF的能量值；

根据压力脉动信号能量公式求出压力脉动信号的能量值；

S32：求取IMF指标能量值和总指标能量值：根据指标能量公式求出IMF的指标能量值；其中，表示第k个IMF的能量值，IE_x(i)表示不同原始信号x(i)的能量值，i表示数据采样点个数；根据求出总指标能量值，其中，m表示IMF个数；

S33：构建特征值：根据公式求出IMF能量占总指标能量的值，该值为特征值。

7.根据权利要求1所述的一种用于识别流化床内二元颗粒分离或混合状态的方法，其特征在于：步骤S4中采用快速傅里叶变换处理IMF，依据IMF的频宽将其划分为高、中和低三个频段。