噪声与振动控制 ›› 2025, Vol. 45 ›› Issue (2): 70-75.

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基于改进HHO的水轮机空化信号降噪及特征提取

刘忠刘圳邹淑云周泽华乔帅程   

  1. ( 长沙理工大学能源与动力工程学院,长沙410114 )
  • 收稿日期:2023-09-13 修回日期:2023-11-29 出版日期:2025-04-18 发布日期:2025-03-27

Noise Reduction and Feature Extraction of Signals Induced by Hydraulic Turbine Cavitation Based on Improved HHO

  • Received:2023-09-13 Revised:2023-11-29 Online:2025-04-18 Published:2025-03-27

摘要: 为对水轮机空化声发射信号进行降噪并提取其时频特征,提出一种基于改进哈里斯鹰算法(IHHO)和波动散布熵(FDE)的降噪和特征提取方法。首先,利用秃鹰搜索算法(BES)的螺旋搜索机制改进哈里斯鹰算法(HHO)的全局搜索阶段。然后,以散布熵差异互相关系数为适应度函数,利用IHHO对VMD进行参数寻优,对信号进行最优VMD分解和相关系数阈值重构从而实现降噪。最后,提取其能量和波动散布熵特征,分析其随空化系数变化的关系。结果表明:相较于灰狼-布谷鸟(GWO-CS)和HHO算法,IHHO对VMD寻优的降噪效果更好;随着空化系数减小,声发射信号能量呈现先增加、再减小、再增加、再减小的趋势,波动散布熵值呈现先减小后增大的趋势。

关键词: 声学, 水轮机, 空化, 声发射, 降噪, 哈里斯鹰优化算法, 秃鹰搜索算法