基于EMD和ICA的AR模型在两相流流型识别中的应用

为了对气液两相流流型进行准确识别,提出了一种基于经验模态分解(EMD)和独立成分分析(ICA)的AR模型的流型识别方法。该方法首先提取气液两相流动态差压信号,通过EMD技术对其进行分解,对分解出来的高频模态进行小波包消噪,然后通过ICA技术实现原始信号的降维处理。对通过ICA得到的独立分量建立AR模型,将模型参数和残差方差作为特征向量,建立不同流型的模板向量。计算未知流型信号的特征向量与模板特征向量的综合Mahalanobis距离,通过比较各判别距离的大小得到流型识别的结果。对40mm水平管气水两相流进行实验,利用文丘里管采集动态差压信号,采用上述处理过程可以对泡状流、弹状流、塞状流进行有效识别,识别率达94.3%。该方法受环境条件影响小,可以有效滤除信号中的噪声成分,识别率高,易于工程实现。