[发明专利]一种变分模态分解的模态个数确定方法

摘要

一种变分模态分解的模态个数确定方法，包括以下步骤：S1，初始化变分模态分解参数，对信号进行一层分解，获得第一层分解的中心频率；S2，将模态个数K值加1，重复步骤S1，获得第K层分解的中心频率；S3，计算第K‑1层与第K层分解的所有中心频率的误差，找出稳定中心频率；S4，计算各稳定中心频率的平均值，找出优势中心频率；S5，判断第K层分解所得优势中心频率的个数是否比第K‑1层分解时有所增加，若增加，则重复步骤S2‑S4；若不变，则停止分解，确定模态个数为优势中心频率个数。其目的在于提供一种简单可行、准确有效的变分模态分解的模态个数确定方法，提升变分模态分解的准确性和故障信号分析的效果。

主权项

1.一种变分模态分解的模态个数确定方法，其特征在于：包括以下步骤：S1，初始化变分模态分解的6个参数，令保真度系数τ＝0，第一个中心频率更新参数DC＝0，中心频率初始化参数init＝1，收敛准则的阈值ε＝1e‑7，惩罚因子α＝2000，模态个数K＝1；S2，用步骤S1中设定的参数对待处理的信号进行一层变分模态分解，获得第一层分解的中心频率；S3，将模态个数K值加1，其他5个参数不变，重复步骤S2，对信号进行K层变分模态分解，获得第K层分解的中心频率；S4，计算第K‑1层分解的所有中心频率与第K层分解的所有中心频率的误差δ；S5，判断各中心频率的误差是否小于误差阈值Δ，将误差小于误差阈值的中心频率定义为稳定中心频率；S6，将步骤S5中得到的稳定中心频率存入稳定中心频率矩阵M，并计算矩阵M每行所存储的稳定中心频率的平均值；S7，绘制稳定中心频率的直方图，从图中找出具有明显优势的中心频率，定义为优势中心频率；S8，判断第K层变分模态分解后所得优势中心频率的个数n_k是否比第K‑1层分解时有所增加，若n_K＞n_K‑1，即经过第K层变分模态分解，优势中心频率的个数比第K‑1层分解时有所增加，则重复步骤S3‑S7；若n_K＝n_K‑1，即优势中心频率的个数不再增加，则停止分解，输出模态个数K＝n_K。