Un método de desruido de la señal de presión acústica de microturbinas basado en CEEMDAN y un algoritmo NLMS de tamaño de paso variable mejorado
Autores: Zhang, Jingqi; Chen, Yugang; Li, Ning; Zhai, Jingyu; Han, Qingkai; Hou, Zengxuan
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Un método de desruido de la señal de presión acústica de microturbinas basado en CEEMDAN y un algoritmo NLMS de tamaño de paso variable mejorado
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Señal de presión acústica
Método de eliminación de ruido
Algoritmo CEEMDAN
Algoritmo VSS-NLMS
Microturbina
Diagnóstico de fallos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 24
Citaciones: Sin citaciones
La señal de presión acústica generada por las palas es uno de los indicadores clave para el monitoreo de condiciones y el diagnóstico de fallas en el campo de las turbinas. Generalmente, las condiciones de trabajo de la turbina son duras, lo que resulta en una gran cantidad de interferencia y ruido en la señal de presión acústica medida. Por lo tanto, la eliminación de ruido de la señal de presión acústica es la base de la investigación posterior. En este documento, se propone un método de eliminación de ruido de la señal de presión acústica de microturbinas basado en la Descomposición de Modo Empírico de Conjunto Completo con Ruido Adaptativo (CEEMDAN) y los algoritmos de Cuadrados Mínimos Normalizados de Paso Variable (VSS-NLMS). En primer lugar, se utiliza el algoritmo CEEMDAN para descomponer la señal original en múltiples funciones de modo intrínseco (IMFs), basándose en el coeficiente de correlación cruzada y el criterio de error cuadrático medio continuo (CMSE); los IMFs obtenidos se dividen en IMFs claros, IMFs dominados por ruido e IMFs de ruido. Finalmente, se adopta el algoritmo VSS-NLMS mejorado para eliminar el ruido de los IMFs dominados por ruido y se combina con el IMF claro para la reconstrucción y obtener la señal final sin ruido. Adoptando los principios anteriores, las señales de presión acústica generadas por una microturbina con diferentes velocidades de rotación y diferentes estados (turbina normal y turbina fracturada) se eliminan de ruido, respectivamente, y los resultados se comparan con la prueba de ventilador de flujo axial (señal ideal sin interferencias). Los resultados muestran que el método de eliminación de ruido propuesto en este documento tiene un buen efecto de eliminación de ruido, y la señal eliminada de ruido es suave y las características importantes se conservan bien, lo que es propicio para la extracción de características de la señal de presión acústica.
Descripción
La señal de presión acústica generada por las palas es uno de los indicadores clave para el monitoreo de condiciones y el diagnóstico de fallas en el campo de las turbinas. Generalmente, las condiciones de trabajo de la turbina son duras, lo que resulta en una gran cantidad de interferencia y ruido en la señal de presión acústica medida. Por lo tanto, la eliminación de ruido de la señal de presión acústica es la base de la investigación posterior. En este documento, se propone un método de eliminación de ruido de la señal de presión acústica de microturbinas basado en la Descomposición de Modo Empírico de Conjunto Completo con Ruido Adaptativo (CEEMDAN) y los algoritmos de Cuadrados Mínimos Normalizados de Paso Variable (VSS-NLMS). En primer lugar, se utiliza el algoritmo CEEMDAN para descomponer la señal original en múltiples funciones de modo intrínseco (IMFs), basándose en el coeficiente de correlación cruzada y el criterio de error cuadrático medio continuo (CMSE); los IMFs obtenidos se dividen en IMFs claros, IMFs dominados por ruido e IMFs de ruido. Finalmente, se adopta el algoritmo VSS-NLMS mejorado para eliminar el ruido de los IMFs dominados por ruido y se combina con el IMF claro para la reconstrucción y obtener la señal final sin ruido. Adoptando los principios anteriores, las señales de presión acústica generadas por una microturbina con diferentes velocidades de rotación y diferentes estados (turbina normal y turbina fracturada) se eliminan de ruido, respectivamente, y los resultados se comparan con la prueba de ventilador de flujo axial (señal ideal sin interferencias). Los resultados muestran que el método de eliminación de ruido propuesto en este documento tiene un buen efecto de eliminación de ruido, y la señal eliminada de ruido es suave y las características importantes se conservan bien, lo que es propicio para la extracción de características de la señal de presión acústica.