基于Hilbert-Huang变换和支持向量机的油水两相流流型识别

针对油水两相流的测量难题,利用文丘里管对水平管内油水两相流流型进行了研究。基于差压波动信号,提出了Hilbert-Huang变换与支持向量机相结合的流型识别方法。首先计算差压波动信号的均方根,并对其进行归一化处理后作为表征流型的特征向量之一;然后对差压信号进行Hilbert-Huang变换,利用经验模态分解后的多分辨率特征,提取第一层和第二层的能量比作为表征流型的另外两个特

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第5 8卷第 3期 20 0 7年 3月

化

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V o _5 N O. l 8 3Mac r h 20 07

J u n l o Ch mia I d sr a d En i e rn o r a f e cl n u ty n gn e ig

基于 Hi etHu n l r a g变换和支持向量机的 b油水两相流流型识别马龙博，张宏建，周洪亮，贺庆 (江大学控制科学与工程学系，工业控制技术国家重点实验室自动化仪表所，浙江杭州 3 0 2 )浙 1 0 7

摘要：针对油水两相流的测量难题，利用文丘里管对水平管内油水两相流流型进行了研究。基于差压波动信号， 提出了 Hi etHun l r- a g变换与支持向量机相结合的流型识别方法。首先计算差压波动信号的均方根，并对其进行 b归一化处理后作为表征流型的特征向量之一；然后对差压信号进行 Hi et a g换，利用经验模态分解后的 l r Hu n变 b -

多分辨率特征，提取第一层和第二层的能量比作为表征流型的另外两个特征向量；最后利用训练好的支持向量机进行流型识别，对分层流型及分散流型取得了较好的流型识别效果。如果将流型识别与推导得到的文丘里油水两相流流量测量模型相结合，可以较好地实现油水两相流的流量测量。 关键词：油水两相流；文丘里管； Hi etHun l r b - a g变换；支持向量机中图分类号：T 0 2 1 6 Q 2 . 2 文献标识码：A 文章编号：0 3— 1 5 ( 0 7 3 6 7 O 4 8 1 7 2 0 )0—0 1一 6

Fl w e i e i e tfc to f o lwa e wo ph s o r g m d n ii a i n o i— t r t - a e fO b s d o HT n VM i W a e n H a dS

MA o g o Z L n b, HANG n ja Ho g in,Z HOU n l n,HE Qi g Ho gi g a n( to a y La o a o y o n u ti lC n r lT c n lg Na in l Ke b r tr f I d sra o to eh oo y,I siu eo tma in I sr me t

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Ab t a t To o e c me t ifc te n m e s rng t i wa e WO pha e fo, t i— t rt— a e sr c: v r o he d fi uli s i a u i he o l— t rt— s l w heo lwa e WO ph s fo l w r gi wa s u e wih h io a Ve t i u a d mo l f l w m e s e e wa e me s t did t a orz nt l n ur t be n a de o fo a ur m nt s

e t b ih d A l w e i e i e tf a i n me h d c mb n n i e t H u n r n f r ( H T)wih s p o t s a l e . fo r g m n i c to t o o i i g H l r— a g t a s o m H s d i b t u p r v co a h n S e t rm c i e( VM )wa e eo e sd v l p d,b s d o h if r n i l r s u e sg a s o t i e r m h e t r a e n t e d f e e ta e s r i n l b an d f o t eV n u i pt ube .W ih t i e h t h s m t od,t o tm e n s he r o a qua e oft if r n i lpr s u es g lwa a c a e nd us d a r he d fe e ta e s r i na sc l ul t d a e s o e o he c a a t rs i e t s a t r i s n ma ie .M e n n f t h r c e i tc v c or f e t wa or lz d a whie,t if r nta e s r sg lwa l he d fe e i lpr s u e i na s ha ndld wih Hibe tH ua r nsor e t l r— ng t a f m.The e r a i ft i s nd t e on a e s we e o ane ne gy r tos o he fr t

a he s c d l y r r bt i d a he s t ot e t c r c e itc e t s l s l as oca e wih he l w r gi e, by h r WO ha a t rs i v c or c o ey s itd t t fo e m usn t muli i g he t— r s l i n e t r h e e o uto f a u e of t e mpiia o n l s s rc lm de a a y i.The n, t l he fow e i a de iid wih SVM, a r g me w s i ntfe t nd be t r e uls te r s t we e r ob a n d t i e .The oi wa e fo l— t r l w m e s r m e c ul b b te ma i fo a u e nt o d e e t r de f l w r gi e e m i ntfc to s c de ii a i n wa ombi e t h de ft e oi- t r t— a e fo me s e n i nt i n d wih t e mo lo h lwa e WO- s l w a ur me t usng a Ve ur— pht1 . l be

Ke r: oi wa e wo p s l w;Ve t it e;H ibe t H u ng t a s or; s po t v c o c i y wo ds l— t r t - ha e fo n ur ub l r— a r n f m up r e t r ma h ne

2 o一O—2 0 6 3 1收到初稿，2 0一O—2 0 6 6 2收到修改稿。 联系人：张宏建。第一作者：马龙博 ( 9 5 ) 1 7一，男，博士研究生。

Re ev d d t: 2 0— 0— 2 . c ie ae 0 6 3 1

C rep n ig a t o: P o. Z o rs o dn u h r rf HANG Ho gin E— mal nj . a i: l n b ma 1 3 e m o g o@ 6 .oFo n to t m: s p o t d y h Hi h t c Re e r h nd u da i n ie u p r e b t e g -e h s a c a De eop e o r m fChi a ( 0 AA41 21 . v l m ntPr g a o n 2 01 3 0)

基金项目：国家高技术研究发展计划项目 ( 0 1 2 0 AA 1 20。 4 3 1 )

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