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基于自适应边际损失的小样本故障诊断方法
1
作者
熊鹏伟
李志农
+2 位作者
刘晨宇
冯博
谷丰收
《兵器装备工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第9期253-260,共8页
针对基于度量学习的小样本故障诊断方法,在模型优化过程中对边际影响的忽略导致模型对训练数据过于敏感,进而产生过拟合。为此,构造了一种自适应边际损失函数,帮助模型学习样本之间的相对距离,以获得足够的距离信息,提高对新样本的泛化...
针对基于度量学习的小样本故障诊断方法,在模型优化过程中对边际影响的忽略导致模型对训练数据过于敏感,进而产生过拟合。为此,构造了一种自适应边际损失函数,帮助模型学习样本之间的相对距离,以获得足够的距离信息,提高对新样本的泛化能力。另外,根据训练数据的分布和模型的性能,自动调整边际的大小,使其自适应地区分不同的故障类别。为更好地解决小样本问题,提出了元度量学习框架,采用元学习片段式训练模式。在度量模块中,引入余弦相似性以提高方法的表达能力,并指导模型的优化和训练,使其更好地适应小样本数据。为验证所提方法的有效性,使用带故障的无人机飞行日志数据构建了数据集,并将所提方法与传统的度量学习的方法进行了对比。实验结果表明,所提方法在无人机小样本故障诊断中表现出良好的诊断性能和稳定性,为小样本故障诊断提供了一种有效方案。
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关键词
故障诊断
小样本
元度量学习
自适应边际损失
无人机
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职称材料
融合路径聚合网络的Swin Transformer的故障诊断方法研究
被引量：
1
2
作者
刘晨宇
李志农
+1 位作者
熊鹏伟
谷丰收
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2024年第18期258-266,共9页
针对Transformer在航空发动机故障诊断中存在空间信息特征建模能力不足、计算复杂度较高的问题,提出一种基于路径聚合网络的Swin Transformer的故障诊断方法。该方法将路径聚合网络嵌入到Swin Transformer网络中,提高模型多尺度融合特...
针对Transformer在航空发动机故障诊断中存在空间信息特征建模能力不足、计算复杂度较高的问题,提出一种基于路径聚合网络的Swin Transformer的故障诊断方法。该方法将路径聚合网络嵌入到Swin Transformer网络中,提高模型多尺度融合特征金字塔顶层信息和底层信息的效率,并采用窗口多头自注意力模块和移动窗口多头自注意力模块,有效降低提取空间信息特征的计算复杂度,并促进信息的流动和特征的传递。最后,将提出的方法应用到航空发动机滚动轴承故障诊断中。试验结果表明,提出的方法明显优于Transformer和传统Swin Transformer方法,在保证识别精度的同时,提高了模型的识别速度。
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关键词
故障诊断
Swin
Transformer
路径聚合网络
航空发动机
滚动轴承
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职称材料
TRIZ理论在高速滚动轴承动力学建模中的应用
被引量：
1
3
作者
熊鹏伟
李云龙
李志农
《科技创新与应用》
2023年第24期100-104,108,共6页
运用TRIZ创新理论将高速滚动轴承动力学建模问题转化为TRIZ中的问题模型,根据创新方法的功能组件分析、系统资源分析、系统功能模型分析和因果分析,对问题进行分析和分解,查找问题出现的根本原因。应用TRIZ理论的理想化最终解、九屏幕...
运用TRIZ创新理论将高速滚动轴承动力学建模问题转化为TRIZ中的问题模型,根据创新方法的功能组件分析、系统资源分析、系统功能模型分析和因果分析,对问题进行分析和分解,查找问题出现的根本原因。应用TRIZ理论的理想化最终解、九屏幕图、尺度-时间-成本算子、物场模型、技术矛盾和物理矛盾及科学效应与知识库等工具为解决高速滚动轴承动力学特性可靠度问题提供创新方案。最后利用评价方法对方案的技术可行性进行分析,为应用TRIZ创新理论解决工程实际问题提供全流程范例。
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关键词
高速滚动轴承
TRIZ
动力学
建模
创新方法
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职称材料
题名
基于自适应边际损失的小样本故障诊断方法
1
作者
熊鹏伟
李志农
刘晨宇
冯博
谷丰收
机构
南昌航空大学无损检测技术教育部重点实验室
哈德斯菲尔德大学效率与性能工程中心
出处
《兵器装备工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第9期253-260,共8页
基金
国家自然科学基金项目(52075236)
江西省自然科学基金重点项目(20212ACB202005)。
文摘
针对基于度量学习的小样本故障诊断方法,在模型优化过程中对边际影响的忽略导致模型对训练数据过于敏感,进而产生过拟合。为此,构造了一种自适应边际损失函数,帮助模型学习样本之间的相对距离,以获得足够的距离信息,提高对新样本的泛化能力。另外,根据训练数据的分布和模型的性能,自动调整边际的大小,使其自适应地区分不同的故障类别。为更好地解决小样本问题,提出了元度量学习框架,采用元学习片段式训练模式。在度量模块中,引入余弦相似性以提高方法的表达能力,并指导模型的优化和训练,使其更好地适应小样本数据。为验证所提方法的有效性,使用带故障的无人机飞行日志数据构建了数据集,并将所提方法与传统的度量学习的方法进行了对比。实验结果表明,所提方法在无人机小样本故障诊断中表现出良好的诊断性能和稳定性,为小样本故障诊断提供了一种有效方案。
关键词
故障诊断
小样本
元度量学习
自适应边际损失
无人机
Keywords
fault diagnosis
small sample
meta-metric learning
adaptive margin loss
UAV
分类号
V279 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
TP183 [自动化与计算机技术—控制理论与控制工程]
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职称材料
题名
融合路径聚合网络的Swin Transformer的故障诊断方法研究
被引量：
1
2
作者
刘晨宇
李志农
熊鹏伟
谷丰收
机构
南昌航空大学无损检测技术教育部重点实验室
哈德斯菲尔德大学效率与性能工程中心
出处
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2024年第18期258-266,共9页
基金
国家自然科学基金项目(52075236)
江西省自然科学基金重点项目(20212ACB202005)
南昌航空大学研究生专项基金资助项目(YC2023-046)。
文摘
针对Transformer在航空发动机故障诊断中存在空间信息特征建模能力不足、计算复杂度较高的问题,提出一种基于路径聚合网络的Swin Transformer的故障诊断方法。该方法将路径聚合网络嵌入到Swin Transformer网络中,提高模型多尺度融合特征金字塔顶层信息和底层信息的效率,并采用窗口多头自注意力模块和移动窗口多头自注意力模块,有效降低提取空间信息特征的计算复杂度,并促进信息的流动和特征的传递。最后,将提出的方法应用到航空发动机滚动轴承故障诊断中。试验结果表明,提出的方法明显优于Transformer和传统Swin Transformer方法,在保证识别精度的同时,提高了模型的识别速度。
关键词
故障诊断
Swin
Transformer
路径聚合网络
航空发动机
滚动轴承
Keywords
fault diagnosis
Swin Transformer
path aggregation network(PANet)
aeroengine
rolling bearing
分类号
TP277 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
TP183 [自动化与计算机技术—控制理论与控制工程]
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职称材料
题名
TRIZ理论在高速滚动轴承动力学建模中的应用
被引量：
1
3
作者
熊鹏伟
李云龙
李志农
机构
南昌航空大学无损检测技术教育部重点实验室
广西大学机械工程学院
出处
《科技创新与应用》
2023年第24期100-104,108,共6页
基金
科技部创新方法工作专项(2019IM010100)
江西省高等学校教学改革研究课题(JXJX-21-8-31)
江西省研究生优质课程(无编号)。
文摘
运用TRIZ创新理论将高速滚动轴承动力学建模问题转化为TRIZ中的问题模型,根据创新方法的功能组件分析、系统资源分析、系统功能模型分析和因果分析,对问题进行分析和分解,查找问题出现的根本原因。应用TRIZ理论的理想化最终解、九屏幕图、尺度-时间-成本算子、物场模型、技术矛盾和物理矛盾及科学效应与知识库等工具为解决高速滚动轴承动力学特性可靠度问题提供创新方案。最后利用评价方法对方案的技术可行性进行分析,为应用TRIZ创新理论解决工程实际问题提供全流程范例。
关键词
高速滚动轴承
TRIZ
动力学
建模
创新方法
Keywords
high-speed rolling bearing
TRIZ
dynamics
modeling
innovative method
分类号
TH133.331 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于自适应边际损失的小样本故障诊断方法
熊鹏伟
李志农
刘晨宇
冯博
谷丰收
《兵器装备工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
融合路径聚合网络的Swin Transformer的故障诊断方法研究
刘晨宇
李志农
熊鹏伟
谷丰收
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2024
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
TRIZ理论在高速滚动轴承动力学建模中的应用
熊鹏伟
李云龙
李志农
《科技创新与应用》
2023
1
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职称材料
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