基于参数优化变分模态分解的瞬时模态参数识别

针对变分模态分解的模态数和二次惩罚因子难以确定的问题，提出了基于正交性指标、能量比值和变分能量熵的参数优化算法；对于分解得到的单分量信号，发展了基于多项式调频小波变换的瞬时频率识别方法和基于能量法的瞬时阻尼比识别方法。开展了三自由度时变结构仿真研究和时变钢梁实验研究。研究结果表明：优化后的变分模态分解法能够精确分离多自由系统的各阶时变分量，具有较强的抗噪性能；基于多项式调频小波变换的瞬时频率识别方法具有很强的时变频率追踪性能、抗噪声能力强，时变频率识别精度高，平均误差不超过1%；能量法能够较准确地识别结构的瞬时阻尼比，识别误差保持在10%左右，抗噪优势明显。