[发明专利]基于EMD的预测多相混合效果的时间序列模型建立方法

权利要求书

1.基于EMD的预测多相混合效果的时间序列模型建立方法，其特征在于：该方法采用混沌时间序列预测方法，具体步骤如下：

(1)利用电子断层成像技术或高速摄像机来获得多相搅拌混合实时图样；

(2)用编写好的程序计算所获得的实时图样的第0维贝蒂数；

(3)用(2)的方法每隔一定时间获得部分相关数据，从而得到相应时间序列x(t)；

(4)找出x(t)的所有极大值点和极小值点，将所有的极大值点用三次样条函数拟合一条曲线，该曲线就是数据x(t)的上包络线；同样的，把所有极小值点用三次样条函数拟合数据x(t)的下包络线，求出上包络线和下包络线的均值，记作m₁，将原始数据序列x(t)减去上下包络线的均值m₁，得到一个新的数据序列h₁，即：h₁＝x(t)-m₁，并进行k次筛选，一直到均值包络线趋向于零时得到第一个本征模态函数c₁，它表示原始数据序列中最高频的成分，此时所得数据为：h_1k＝h_1(k-1)-m_1k，式中h_1k为第k次筛选所得的数据，h_1(k-1)为第k-1次筛选所得的数据；

(5)当h_1k满足SD的要求时，令c₁＝h_1k即可得到信号x(t)的第一个IMF分量c₁，得到一个去掉高频成分的新数据序列r₁即：r₁＝x(t)-c₁，对新数据序列重复(4)中的步骤进行分解，得到第二个本征函数c₂；

(6)重复(4)、(5)两步一直到最后一个数据序列r_n的极值点小于2个，该数据序列r_n称作原始数据x(t)的余项，上述的过程表示为：

r₁＝x(t)-c₁，r₂＝r₁-c₂，...，r_n＝r_n-1-c_n；

(7)对(6)得到的每组序列分别预测，得到后相应求和得到最终的预测值序列(5)；

(8)再用实验方法来验证预测误差。

2.根据权利要求1所述的预测多相混合效果的时间序列模型建立方法，其特征在于：针对透明或半透明流体，采用通过高速摄像机来获得混合的实时图样；针对不透明流体采用电子断层成像技术EPT来获得混合的的实时图样。

3.根据权利要求1所述的预测多相混合效果的时间序列模型建立方法，其特征在于：实验中针对均相流体时加入示踪粒子。

4.根据权利要求1所述的预测多相混合效果的时间序列模型建立方法，其特征在于：每隔一定时间t截取搅拌反应器横截面或者纵截面来获得混合图样，贝蒂数的计算用chomp免费软件获得。

5.根据权利要求1所述的预测多相混合效果的时间序列模型建立方法，其特征在于：每个本征模态函数即IMF表示了信号的一个内在特征振动形式，本征模态函数IMF需要满足以下两个基本条件：

a)对于一列数据，极值点和过零点数目必须相等或最多相差一；

b)在任意点，由局部极大值点构成的包络线和局部极小值点构成的包络线的平均值为零。