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基于Transformer神经网络的滚动轴承故障类型识别
被引量:
16
1
作者
邱大伟
刘子辰
+3 位作者
周一青
龙隆
谭雯雯
曹欢
《高技术通讯》
EI
CAS
2021年第1期1-11,共11页
工程应用中的滚动轴承故障类型识别要求同时具有较高的识别准确度和时间效率,基于上述需求提出基于Transformer神经网络的滚动轴承故障类型识别方法。所提方法结合小波包变换时频域能量特征和快速傅里叶变换频域特征生成满足Transforme...
工程应用中的滚动轴承故障类型识别要求同时具有较高的识别准确度和时间效率,基于上述需求提出基于Transformer神经网络的滚动轴承故障类型识别方法。所提方法结合小波包变换时频域能量特征和快速傅里叶变换频域特征生成满足Transformer神经网络的输入样本矩阵,解决Transformer神经网络的输入问题。同时,提出应用于滚动轴承故障类型识别的归一化位置编码方法,解决Transformer神经网络在滚动轴承故障分析领域的位置编码问题。在此基础上,提出Transformer神经网络双向输入样本矩阵处理机制和算法训练过程中错误样本权重增强机制,提升所提方法的鲁棒性。使用KAt数据中心的滚动轴承数据集验证所提方法的识别性能,与现有常用深度学习方法相比,所提方法在时间效率和准确度性能上均有一定的优势,其中,准确度能够提升11%以上,单个样本的平均处理时间小于1 ms。
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关键词
滚动轴承
故障类型识别
Transformer神经网络
前向特征矩阵
后向特征矩阵
归一化位置编码
权重增强
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职称材料
题名
基于Transformer神经网络的滚动轴承故障类型识别
被引量:
16
1
作者
邱大伟
刘子辰
周一青
龙隆
谭雯雯
曹欢
机构
中国科学院计算技术研究所移动计算与新型终端北京市重点实验室
中国科学院大学
北京化工大学信息科学与技术学院
出处
《高技术通讯》
EI
CAS
2021年第1期1-11,共11页
基金
北京市自然科学基金(L172049)
中国科学院科技促进经济社会发展STS项目(KFJ-STS-ZDTP-057)
中国科学院智能农业机械装备工程实验室(GC201907-02)资助项目。
文摘
工程应用中的滚动轴承故障类型识别要求同时具有较高的识别准确度和时间效率,基于上述需求提出基于Transformer神经网络的滚动轴承故障类型识别方法。所提方法结合小波包变换时频域能量特征和快速傅里叶变换频域特征生成满足Transformer神经网络的输入样本矩阵,解决Transformer神经网络的输入问题。同时,提出应用于滚动轴承故障类型识别的归一化位置编码方法,解决Transformer神经网络在滚动轴承故障分析领域的位置编码问题。在此基础上,提出Transformer神经网络双向输入样本矩阵处理机制和算法训练过程中错误样本权重增强机制,提升所提方法的鲁棒性。使用KAt数据中心的滚动轴承数据集验证所提方法的识别性能,与现有常用深度学习方法相比,所提方法在时间效率和准确度性能上均有一定的优势,其中,准确度能够提升11%以上,单个样本的平均处理时间小于1 ms。
关键词
滚动轴承
故障类型识别
Transformer神经网络
前向特征矩阵
后向特征矩阵
归一化位置编码
权重增强
Keywords
rolling bearing
fault type detection
Transformer neural network
forward feature matrix
backwardfeature matrix
normalization positional encoding
weight enhancement
分类号
TH133.33 [机械工程—机械制造及自动化]
TP183 [自动化与计算机技术—控制理论与控制工程]
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题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于Transformer神经网络的滚动轴承故障类型识别
邱大伟
刘子辰
周一青
龙隆
谭雯雯
曹欢
《高技术通讯》
EI
CAS
2021
16
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