SCI一区预定!无人用过!25年新算法ALA优化FMD轻松实现信号分解!附Matlab代码

声明:文章是从本人公众号中复制而来,因此,想最新最快了解各类智能优化算法及其改进的朋友,可关注我的公众号:强盛机器学习,不定期会有很多免费代码分享~

目录

数据输入方法

模型流程

创新点

1.使用FMD的创新点在于:

2.使用旅鼠优化算法ALA创新点在于:

结果展示

完整代码


今天给大家带来一期利用25年最新旅鼠优化算法ALA优化最新且小众的信号分解方法FMD的代码,这个方法也是2023年刚提出来的一个新算法,非常适合作为创新点,也能让审稿人眼前一亮。

这个算法发表在SCI一区顶刊《IEEE TRANSACTIONS ON INDUSTRIAL ELECTRONICS》上,这个SCI期刊想必大家心里也都有数,IEEE系列信号处理领域的一区顶刊,想发一篇这个难度还是非常大的。

传统的EMD分解方法最为人所熟知,但存在模态混叠、理论依据不足等缺点,而理论基础扎实的VMD算法并未考虑信号的脉冲特性和冲击特性。另外,这些分解算法已经快被彻底用烂了,尤其是光伏功率预测、风电功率预测或者是故障诊断等方面,更是重灾区。因此,作者提出了一种新的信号分解方法——特征模态分解(FMD)。

那么,如何对它创新呢?

可以看到,FMD的性能也会受到两个参数滤波器大小(FilterSize)、模态个数(modenum)的重要影响,而手动调参较为繁琐,且不可靠。因此,可以利用最新优化算法对其参数进行自适应选择!目前知网上用的人还很少!可以说是尚未发表的创新点!替换自己喜欢的优化算法也非常方便!

本期代码,一共集成了六种熵值供您选择,非常方便,并有了3D分解图、功率谱、幅值谱、希尔伯特谱、瞬时能量等图!一共9张图!

您只需做的工作:替换自己的数据,选择适应度函数,运行main文件即可!非常适合新手小白!

数据输入方法

在分解模型的输入时,一般只输入一列数据即可,比如信号、交通流、风速、声音、振动、功率、碳排放数据等等。

为了方便大家操作,这里使用Excel输入!以一列信号(时间序列)为例,展示数据输入格式。

大家在更换自己的数据时,只需替换这一列放想要分解的信号等等内容,无需更改代码,非常方便!如果你是mat格式等文件的话,可以复制数据到Excel中或者自行查找mat格式输入方法!

模型流程

以下这些内容,如果大家需要用这个程序写论文,都是可以直接借鉴参考的!

在应用FMD算法时,需人为指定平衡参数滤波器大小(FilterSize)、模态个数(modenum)两个参数,存在较大主观性和盲目性的不足。因此,采用24年最新算法算法对ALA对FMD的两个参数进行优化,适应度函数可选择六种(包络熵、排列熵、信息熵、样本熵、能量熵、包络峭度因子,如果适应度值越小,则代表分解的效果越好。通过优化和更新,来确定最终的最佳参数。

优化的步骤如下:

(1)ALA算法的种群初始化,设置ALA的迭代次数和种群规模,并设置 FMD算法的参数优化范围;

(2)优化算法进行迭代,计算各个 IMF 分量的适应度,以适应度的最小值进行评价。

(3)判断优化是否达到算法的终止条件,若是,则继续下一步;若否,则更新种群位置,并返回第(2)步;

(4)保存最优的FMD参数组合,并将其代入至FMD中;

(5)得到最佳的 IMF 分量,并生成FMD分解图、频谱图、参数变化图、相关系数等图片。

以上所有流程,作者都已精心整理过代码,都可以一键运行main直接出图!

创新点

1.使用FMD的创新点在于:

(1)FMD同时考虑了信号的冲动性和周期性,对机械故障具有针对性,对其他干扰和噪声具有鲁棒性。

(2)采用自适应FIR滤波器提取分解模式。不受滤波器形状、带宽、中心频率的限制,分解更加彻底。

(3)在不以故障周期为先验知识的情况下,FMD可以准确分解机械故障信息,特别是在不同频带占主导地位的复杂故障。

2.使用旅鼠优化算法ALA创新点在于:

旅鼠优化算法ALA于2025年1月发表在SCI顶刊《Artificial Intelligence Review!实验结果表明,ALA算法在大部分测试函数上均取得了最优结果!你先用,你就是创新!

之前推文有做过ALA和经典的正余弦优化算法SCA的比较,效果显而易见!对比代码可以免费获取!链接如下:

2025年SCI顶刊新算法-旅鼠优化算法(ALA)-公式原理详解与性能测评 Matlab代码免费获取

结果展示

这里以一段480个点的数据为例,设置ALA算法的种群规模为10,迭代次数为20(可自行更改),结果如下(不同数据集的话效果也不同~):

并以包络熵为适应度函数为例:

2D分解结果图:

幅值谱图(频谱图):

功率谱图(频谱图)

3D分解图:

迭代曲线图:

参数变化图:

希尔伯特谱+瞬时能量图:

命令行窗口也会清楚显示最佳参数以及适应度值:

文件夹内也非常清晰,没有什么乱七八糟的文件!您需要运行的文件只有main脚本一个!!

以上所有图片,替换Excel后均可一键运行main生成,Matlab无需配置环境!比Python什么方便多了!非常适合新手小白!

完整代码

如果需要以上完整代码,只需点击下方小卡片,再后台回复关键字,不区分大小写:

ALAFMD

评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值