【管道泄漏】基于LMD算法和ELMD算法管道泄漏信號處理(含SNR、MAE)對比附Matlab代碼
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智能優(yōu)化算法?? ? ??神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測?? ? ??雷達通信?? ? ?無線傳感器?? ? ? ?電力系統(tǒng)
信號處理?? ? ? ? ? ? ?圖像處理?? ? ? ? ? ? ??路徑規(guī)劃?? ? ??元胞自動機?? ? ? ?無人機
?? 內(nèi)容介紹
管道泄漏是工業(yè)生產(chǎn)中常見的問題,如果不及時發(fā)現(xiàn)和處理,可能會造成嚴(yán)重的環(huán)境污染和安全事故。因此,對管道泄漏信號的處理和識別顯得尤為重要。本文將基于LMD算法和ELMD算法對管道泄漏信號進行處理,并對它們的性能進行對比分析,包括信噪比(SNR)和平均絕對誤差(MAE)兩個方面。
首先,我們簡要介紹一下LMD算法和ELMD算法。LMD算法是一種局部特征提取方法,它可以將信號分解成多個本征模式函數(shù)(IMF),從而實現(xiàn)信號的時頻分析。而ELMD算法是一種基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的算法,它利用隨機映射和快速學(xué)習(xí)的特點,能夠快速而準(zhǔn)確地處理大規(guī)模數(shù)據(jù)。
接下來,我們將對這兩種算法在管道泄漏信號處理中的應(yīng)用進行比較。首先是信噪比(SNR)方面。我們將分別使用LMD算法和ELMD算法對同一組管道泄漏信號進行處理,然后計算它們的信噪比。結(jié)果顯示,ELMD算法相較于LMD算法在信噪比方面有明顯的優(yōu)勢,其處理后的信號更清晰,噪音更少,表現(xiàn)出更好的性能。
其次是平均絕對誤差(MAE)方面。同樣,我們使用LMD算法和ELMD算法對同一組管道泄漏信號進行處理,然后計算它們的平均絕對誤差。結(jié)果顯示,ELMD算法處理后的信號與原始信號的誤差較小,表現(xiàn)出更高的精度和穩(wěn)定性。
綜合以上兩個方面的對比分析,可以得出結(jié)論:在管道泄漏信號處理中,ELMD算法相較于LMD算法具有更好的性能,能夠更準(zhǔn)確地提取信號特征并降低噪音干擾。因此,在實際應(yīng)用中,可以考慮優(yōu)先選擇ELMD算法來處理管道泄漏信號,以提高檢測和識別的準(zhǔn)確性和可靠性。
需要指出的是,本文所述的對比分析結(jié)果僅基于特定的實驗數(shù)據(jù),實際應(yīng)用中還需要根據(jù)具體情況進行驗證和調(diào)整。未來,我們將進一步深入研究和探討管道泄漏信號處理的相關(guān)算法和技術(shù),以期為工業(yè)生產(chǎn)中的環(huán)境保護和安全生產(chǎn)提供更有效的支持和保障。
?? 部分代碼
%x=load('cg1.mat');
%x=cg';
x=s;
figure('Color',[1 1 1]);
set(0,'defaultfigurecolor','w')
Ts=0.001;
N=length(x);
t=0:Ts:N*Ts;
t=t(1:N);
[yf, f] = FFTAnalysis(x, Ts);
figure(1)
subplot(2,1,1)
plot(t,x)
title('原始信號')
xlabel('t/s')
ylabel('振幅/V');
subplot(2,1,2)
plot(f, yf)
title('原始信號的頻譜')
xlabel('f/Hz')
ylabel('|Y(f)|/v');
?? 運行結(jié)果





?? 參考文獻
本程序參考以下中文EI期刊,程序注釋清晰,干貨滿滿。
[1]李博健.改進LMD算法在管道泄漏中的應(yīng)用研究[D].東北石油大學(xué)[2023-11-26].DOI:CNKI:CDMD:2.1017.085306.
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1 各類智能優(yōu)化算法改進及應(yīng)用
生產(chǎn)調(diào)度、經(jīng)濟調(diào)度、裝配線調(diào)度、充電優(yōu)化、車間調(diào)度、發(fā)車優(yōu)化、水庫調(diào)度、三維裝箱、物流選址、貨位優(yōu)化、公交排班優(yōu)化、充電樁布局優(yōu)化、車間布局優(yōu)化、集裝箱船配載優(yōu)化、水泵組合優(yōu)化、解醫(yī)療資源分配優(yōu)化、設(shè)施布局優(yōu)化、可視域基站和無人機選址優(yōu)化
2 機器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)方面
卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(CNN)、LSTM、支持向量機(SVM)、最小二乘支持向量機(LSSVM)、極限學(xué)習(xí)機(ELM)、核極限學(xué)習(xí)機(KELM)、BP、RBF、寬度學(xué)習(xí)、DBN、RF、RBF、DELM、XGBOOST、TCN實現(xiàn)風(fēng)電預(yù)測、光伏預(yù)測、電池壽命預(yù)測、輻射源識別、交通流預(yù)測、負荷預(yù)測、股價預(yù)測、PM2.5濃度預(yù)測、電池健康狀態(tài)預(yù)測、水體光學(xué)參數(shù)反演、NLOS信號識別、地鐵停車精準(zhǔn)預(yù)測、變壓器故障診斷
2.圖像處理方面
圖像識別、圖像分割、圖像檢測、圖像隱藏、圖像配準(zhǔn)、圖像拼接、圖像融合、圖像增強、圖像壓縮感知
3 路徑規(guī)劃方面
旅行商問題(TSP)、車輛路徑問題(VRP、MVRP、CVRP、VRPTW等)、無人機三維路徑規(guī)劃、無人機協(xié)同、無人機編隊、機器人路徑規(guī)劃、柵格地圖路徑規(guī)劃、多式聯(lián)運運輸問題、車輛協(xié)同無人機路徑規(guī)劃、天線線性陣列分布優(yōu)化、車間布局優(yōu)化
4 無人機應(yīng)用方面
無人機路徑規(guī)劃、無人機控制、無人機編隊、無人機協(xié)同、無人機任務(wù)分配、無人機安全通信軌跡在線優(yōu)化
5 無線傳感器定位及布局方面
傳感器部署優(yōu)化、通信協(xié)議優(yōu)化、路由優(yōu)化、目標(biāo)定位優(yōu)化、Dv-Hop定位優(yōu)化、Leach協(xié)議優(yōu)化、WSN覆蓋優(yōu)化、組播優(yōu)化、RSSI定位優(yōu)化
6 信號處理方面
信號識別、信號加密、信號去噪、信號增強、雷達信號處理、信號水印嵌入提取、肌電信號、腦電信號、信號配時優(yōu)化
7 電力系統(tǒng)方面
微電網(wǎng)優(yōu)化、無功優(yōu)化、配電網(wǎng)重構(gòu)、儲能配置
8 元胞自動機方面
交通流 人群疏散 病毒擴散 晶體生長
9 雷達方面
卡爾曼濾波跟蹤、航跡關(guān)聯(lián)、航跡融合
