基于AO优化VMD-小波包的岩石破裂声发射信号去噪算法
王婷婷1
李方2
霍雨佳2
王振豪2
赵万春3
1.东北石油大学 电气信息工程学院,黑龙江 大庆 163318;东北石油大学 黑龙江省网络化与晴能控制重点实验室,黑龙江 大庆 1633182.东北石油大学 电气信息工程学院,黑龙江 大庆 1633183.东北石油大学非常规油气研究院,黑龙江大庆 163318;东北石油大学陆相页岩油气成蕊及高效开发教育部重点实验室,黑龙江大庆 163318
摘要：针对岩石在破裂过程中产生的大量含噪声发射信号问题,基于天鹰优化(Aquila Optimizer,AO)算法提出一种改进的变分模态分解(VMD)联合小波包分解的声发射(AE)信号去噪算法.利用Circle混沌优化的AO算法对VMD算法中的分解模态个数K和二次惩罚因子α进行寻优,有效避免了人为经验选取参数导致的时间消耗以及效果不佳等问题;利用得到的最优参数紬合对岩石破裂声发射信号进行分解,得到一系列本征模态分量,结合相关系数筛选出含噪分量;然后利用小波包去噪算法对含噪分量进行处理;最后,将未处理的分量与降噪处理后的分量重构得到去噪后的AE信号.通过仿真和实测信号分析,结果表明与现有去噪算法相比,该算法能更好地去除AE信号中的噪声分量,保留信号的频域特征信息,可为后续利用声发射信号探究岩体破裂规律提供参考.
关键词：岩石破裂声发射信号天鹰优化算法变分模态分解小波包去噪Circle混沌
分类号：TD313(矿山压力与支护)
资助基金：国家自然科学基金(52074088)国家自然科学基金(52174022)国家自然科学基金(51574088)国家自然科学基金(51404073)东北石油大学省杰青后备人才资助项目(SJQH202002)东北石油大学西部油田开拓专项资助项目(XBYTKT202001)黑龙江省博士后科研启动金资助项目(LBH-Q21086)黑龙江省博士后科研启动金资助项目(LBH-Q20074)控制科学与工程团队专项资助项目(2022TSTD-04)黑龙江省揭榜挂帅科技攻关项目(DQYT-2022-JS-758)
论文发表日期：2023-12-28
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：14( 78-91 )
英文信息