一种基于信号分解质量多目标评价的VMD参数寻优新方法

来源：振动与冲击杂志2026年第3期北京时间：

作者：李贺lhbysl5，查志华,,，吴杰,,

单位：1.石河子大学机械电气工程学院， 新疆 石河子832003；2.农业农村部西北农业装备重点实验室， 新疆 石河子832003；3.绿洲特色经济作物生产机械化教育部工程研究中心， 新疆 石河子832003

摘要：模态数K和惩罚因子α设置不当，会严重影响信号VMD的性能，已有的改进VMD法参数寻优时，无法同时兼顾速度和准确性，也未将避免信号欠分解和过分解以及分量与原信号的信息量差异最小都作为寻优的目标，导致所确定的K和α最优组合未能充分提升信号分解性能。针对此问题，提出了一种信号VSS-VMD算法对K和α寻优，采用能量损失系数评价信号欠分解，互相关系数和峭度相结合评价信号过分解，分量与原信号的信息熵差评价分量表征原信号能力，α以较大初始步长逐渐变小，先以较大步长快速找到较优参数组合并以缩小寻优范围，然后以较小步长精确找到最优参数组合。与最近报道的3种改进VMD法相比，VSS-VMD法确定的最优K和α对仿真信号和多个实测信号分解结果表明，提取信号分量完备，未发生欠分解，有效避免了过分解，同时表现出更优的噪声抑制效果，分量与原信号的能量差异值以及分量之间的正交指数都低，分量表征原信号的能力强。该方法在参数寻优范围很大的情况下，确保准确寻优的同时，寻优时间明显减少，为信号VMD性能提升以及有关应用研究提供了重要参考和借鉴。<br>

关键词：变分模态分解；惩罚因子；变步长；过分解；欠分解；信号分量信息