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基于转频脊线的滚动轴承阶次分析故障诊断
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作者 张小丽 范攀锋 +3 位作者 李贤耀 王保建 梁旺 王芳珍 《噪声与振动控制》 北大核心 2025年第1期139-145,共7页
针对变转速状况下部分设备难以安装转速计而导致转速信息缺失的问题,提出基于阶次分析的无转速计滚动轴承故障诊断方法。同时针对振动信号处理中时频脊线提取精度不高、轴承转频脊线识别困难等问题,提出基于快速路径优化算法的多时频脊... 针对变转速状况下部分设备难以安装转速计而导致转速信息缺失的问题,提出基于阶次分析的无转速计滚动轴承故障诊断方法。同时针对振动信号处理中时频脊线提取精度不高、轴承转频脊线识别困难等问题,提出基于快速路径优化算法的多时频脊线提取方法和基于脊线拟合优度指标的转频脊线识别方法。首先,利用快速路径优化算法可以抑制相邻时刻频率跳变的特点,提高时频脊线提取精度;其次,通过计算脊线拟合优度值的方法从所提取的多条时频脊线中识别出转频脊线;最后利用识别的转频脊线结合阶次分析,对滚动轴承故障实验振动信号进行分析,验证所提滚动轴承故障诊断方法的可行性。 展开更多
关键词 故障诊断 滚动轴承 脊线识别 阶次分析 变转速工况
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基于HHO-MLP神经网络的变工况下齿轮箱故障诊断方法研究
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作者 蒋章雷 郑威 +3 位作者 门大超 刘秀丽 查振栋 李子涵 《制造技术与机床》 北大核心 2025年第5期29-35,共7页
针对变工况下齿轮箱故障信号复杂多变导致故障诊断困难的问题,提出了一种基于哈里斯鹰优化器(Harris hawk optimizer,HHO)优化多层感知机(multi-layer perception,MLP)神经网络的故障诊断方法。首先,采用均方根-均值(root mean square-m... 针对变工况下齿轮箱故障信号复杂多变导致故障诊断困难的问题,提出了一种基于哈里斯鹰优化器(Harris hawk optimizer,HHO)优化多层感知机(multi-layer perception,MLP)神经网络的故障诊断方法。首先,采用均方根-均值(root mean square-mean,RMS-MEAN)方法对齿轮箱故障振动信号进行预处理,以降低随机变工况对不同振动信号的影响;其次,引入变工况修正因子k,利用HHO对MLP的超参数进行自动优化,增强振动信号中的周期性特征,构造变工况下最优的MLP网络结构;最后,将特征增强数据输入HHO-MLP中进行故障诊断。通过MCC5-THU齿轮箱故障数据集验证,该方法在变工况下对齿轮箱故障的诊断性能显著优于其他模型,故障分类的准确率可达97.5%,这说明了其在变工况下的有效性。 展开更多
关键词 齿轮箱 变工况 哈里斯鹰优化器 多层感知机 故障诊断
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基于掩码对比学习的半监督齿轮箱变工况故障诊断
3
作者 张慧云 左芳君 +1 位作者 李航 余熹 《机械强度》 北大核心 2025年第6期72-81,共10页
针对实际工程中变工况齿轮箱故障样本标注困难且数据分布差异显著,导致故障诊断模型精度降低的问题,提出了一种基于掩码对比学习的半监督齿轮箱变工况故障诊断方法。首先,利用随机掩码隐藏无标签数据集中部分信息,为每个无标签样本生成... 针对实际工程中变工况齿轮箱故障样本标注困难且数据分布差异显著,导致故障诊断模型精度降低的问题,提出了一种基于掩码对比学习的半监督齿轮箱变工况故障诊断方法。首先,利用随机掩码隐藏无标签数据集中部分信息,为每个无标签样本生成两个不同掩码实例;其次,采用动态卷积神经网络对掩码实例动态加权聚合,实现对不同掩码实例判别性特征建模;然后,构建对比学习框架,以最大化不同掩码实例特征间的相似性为优化目标,通过增强掩码视角实例对的特征表示一致性,降低模型对标签的依赖;最后,在微调阶段引入域条件特征校正策略生成目标域特征修正量,并根据最小化域间特征分布差异性度量对齐源域特征和目标域修正特征,显式地减少由于工况变化引起的域间分布差异。通过齿轮箱变工况故障数据集进行验证,证明了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 齿轮箱 变工况 故障诊断 对比学习 半监督
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基于CNN-SN和无监督域适应的滚动轴承故障诊断 被引量:1
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作者 陈攀 袁逸萍 +2 位作者 马军岩 樊盼盼 田芳 《轴承》 北大核心 2025年第2期93-101,共9页
针对滚动轴承在不同工况下振动数据分布差异大且难以获取所有故障标记样本,致使故障诊断模型泛化能力差的问题,提出了一种基于卷积神经网络-收缩网络(CNN-SN)和无监督域适应的变工况故障诊断方法。首先,构建领域共享的一维卷积神经网络... 针对滚动轴承在不同工况下振动数据分布差异大且难以获取所有故障标记样本,致使故障诊断模型泛化能力差的问题,提出了一种基于卷积神经网络-收缩网络(CNN-SN)和无监督域适应的变工况故障诊断方法。首先,构建领域共享的一维卷积神经网络以提取振动信号中的故障特征,同时引入软阈值学习机制构建局部特征收缩网络,缓解噪声对故障特征提取的影响;然后,对不同工况样本提取的故障特征引入最大均值差异的正则化约束,实现源域与目标域特征的全局对齐;最后,对无标签的目标工况样本,采用最大最小化分类器差异的对抗学习策略实现不同域特征更细粒度的子领域对齐。采用江南大学轴承数据集对所提方法进行试验验证,结果表明所提方法表现出良好的领域适配能力,具有较高的跨域故障诊断精度。 展开更多
关键词 滚动轴承 故障诊断 变工况 迁移学习 无监督域适应
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基于IDRSN-MADA轴承变工况故障诊断模型
5
作者 陈文壮 刘昕明 +1 位作者 毛爱坤 宋绍楼 《控制工程》 北大核心 2025年第8期1417-1424,共8页
针对轴承在运行中存在噪声干扰和工况不断变化而导致的诊断效率不高的问题,提出一种基于改进深度残差收缩网络与多对抗域自适应结合的轴承故障双流诊断模型。将可变软阀值函数嵌入到残差块中,采用子网络自适应设定阀值,建立改进残差收... 针对轴承在运行中存在噪声干扰和工况不断变化而导致的诊断效率不高的问题,提出一种基于改进深度残差收缩网络与多对抗域自适应结合的轴承故障双流诊断模型。将可变软阀值函数嵌入到残差块中,采用子网络自适应设定阀值,建立改进残差收缩网络,作为诊断模型的主干结构;将主干网络引入DropBlock层,降低冗余,并减少神经元之间复杂的共适应关系,增强卷积层各特征之间的正交性;使用多核最大均值差异衡量域和类间的分布并建立动态调整因子,结合多域鉴别器,调整边缘分布和条件分布2种分布的重要性;最后,在两类轴承数据集上进行噪声环境下的迁移实验,结果表明,所提出的诊断模型较传统方法在诊断性能上有明显的提升。 展开更多
关键词 噪声干扰 变工况 残差收缩网络 调整因子 轴承故障诊断
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基于通道注意力机制与多尺度减法轻量化网络的滚动轴承故障诊断
6
作者 章力 邓艾东 +2 位作者 王敏 卞文彬 张宇剑 《动力工程学报》 北大核心 2025年第4期571-581,共11页
针对传统多尺度卷积神经网络模型存在的特征定位不精确、训练时间长、抗噪性能差等问题,提出了一种基于通道注意力机制与多尺度减法轻量化网络的滚动轴承故障诊断模型。首先,将滚动轴承的一维振动信号转换为二维灰度图作为输入,丰富特... 针对传统多尺度卷积神经网络模型存在的特征定位不精确、训练时间长、抗噪性能差等问题,提出了一种基于通道注意力机制与多尺度减法轻量化网络的滚动轴承故障诊断模型。首先,将滚动轴承的一维振动信号转换为二维灰度图作为输入,丰富特征信息;同时,构建多尺度减法神经网络模型,关注层级差异;其次,引入轻量化模块,减少内存访问;然后,结合通道注意力机制,调整特征权重;最后,将故障样本输入到网络模型中,实现精确分类。利用风电机组传动系统模拟实验台采集的样本数据进行诊断任务。结果表明:该故障诊断模型能够有效克服传统多尺度卷积神经网络模型网络层数多、参数量大所带来的弊端,能够充分关注各层级之间的差异信息,减少冗余信息的提取,精确定位故障特征,缩短模型训练时间,在恒定工况、变工况和强噪声工况下都具有较高的诊断精度. 展开更多
关键词 滚动轴承 故障诊断 多尺度减法神经网络 轻量化模块 通道注意力机制 变工况
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基于特征融合与改进半监督学习的变转速轴承故障诊断
7
作者 荆新岚 黄民 马超 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2025年第1期132-137,共6页
针对实际变转速工况下,故障标签样本数据有限、信息特征挖掘不充分的问题,提出一种基于特征融合与改进半监督学习的故障诊断方法。首先,使用等角度重采样将时域非平稳信号变为平稳的角域信号;其次,使用Welch变换和离散小波变换从频域和... 针对实际变转速工况下,故障标签样本数据有限、信息特征挖掘不充分的问题,提出一种基于特征融合与改进半监督学习的故障诊断方法。首先,使用等角度重采样将时域非平稳信号变为平稳的角域信号;其次,使用Welch变换和离散小波变换从频域和时频域串联提取特征;最后,通过知识蒸馏改进半监督学习来训练、验证、分类轴承故障。在某大学轴承公开数据集进行实验,证明该方法在2%的低标签率场景下,能取得较高准确率,同时减少计算成本。 展开更多
关键词 轴承故障诊断 变转速工况 半监督学习 特征融合
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基于增强深度卷积神经网络的滚动轴承多工况故障诊断方法 被引量:2
8
作者 郭盼盼 张文斌 +4 位作者 崔奔 郭兆伟 赵春林 尹治棚 刘标 《振动工程学报》 北大核心 2025年第1期96-108,共13页
针对现有卷积神经网络无法充分提取滚动轴承时域信号间的关联特征,模型训练所需样本多以及泛化性不足的问题,提出一种基于增强卷积神经网络模型的滚动轴承多工况故障诊断方法。根据滚动轴承转速和采样频率计算轴承单圈故障特征信号长度... 针对现有卷积神经网络无法充分提取滚动轴承时域信号间的关联特征,模型训练所需样本多以及泛化性不足的问题,提出一种基于增强卷积神经网络模型的滚动轴承多工况故障诊断方法。根据滚动轴承转速和采样频率计算轴承单圈故障特征信号长度,采用格拉姆角场编码技术对单圈时域信号完整信息进行编码,生成相应特征图像,使神经网络在视觉上对时域信号关联特征进行学习;利用ACNet网络模型中的非对称卷积对ConvNeXt模型的7×7深度卷积层进行重构:即采用2个3×3,1个1×3和1个3×1的非对称小卷积核以多分支结构组合的形式重构其7×7卷积层,增强ConvNeXt模型的特征提取效率;对ConvNeXt模型中的数据增强模块及学习率衰减策略进行改进,提高ConvNeX模型在小样本训练下的泛化性,以此搭建增强深度卷积神经网络IConvNeXt模型。使用凯斯西储大学不同故障直径轴承、东南大学滚动轴承复合故障和加拿大渥太华变转速滚动轴承故障数据集进行试验验证,结果表明:所提IConvNeXt模型对滚动轴承不同故障直径和复合故障识别准确率为100%,对变转速轴承故障识别率为99.63%。将所提方法与RP+ResNet、RP+IConvNeXt、MLCNN⁃LSTM、MTF+ICon⁃vNeXt等方法进行对比,结果表明,所提模型在更少样本训练下的故障诊断效果均优于其他方法,并具有较强的泛化性能。 展开更多
关键词 故障诊断 滚动轴承 多工况 格拉姆角场 增强卷积神经网络
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基于加权深度距离度量网络的跨域滚动轴承故障诊断
9
作者 曹景浩 文传博 《轴承》 北大核心 2025年第7期80-88,共9页
针对不同工况下轴承数据分布不一致导致模型诊断效果不佳的问题,无监督域适应通过学习源域数据的分类器识别目标域数据,从而在跨域诊断中获得效果,但目前大多数研究集中在类内对比,忽略了类间影响,因此提出基于加权深度距离度量网络(WDD... 针对不同工况下轴承数据分布不一致导致模型诊断效果不佳的问题,无监督域适应通过学习源域数据的分类器识别目标域数据,从而在跨域诊断中获得效果,但目前大多数研究集中在类内对比,忽略了类间影响,因此提出基于加权深度距离度量网络(WDDMN)的跨域滚动轴承故障诊断方法。考虑深度子域自适应网络(DSAN)中缺少的类间信息,建立L_(ir)MMD加权类间度量方法,在最小化类内差异的同时,最大化类间裕度,拉近相同基础类别的源域和目标域样本,同时将来自不同类别的样本推开,提高模型在目标域的泛化能力;使用二次过滤机制(DF)提高伪标签质量,从而提升模型的分类效果。采用凯斯西储大学轴承数据集和江南大学轴承数据集对所提方法进行验证,并与一些经典模型进行对比,结果表明WDDMN具有优秀的特征迁移能力。 展开更多
关键词 滚动轴承 故障诊断 迁移学习 无监督域适应 变工况
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小样本下SE-ResNet与元迁移学习的变工况轴承故障诊断
10
作者 刘臻 彭珍瑞 王圣杰 《振动工程学报》 北大核心 2025年第6期1199-1211,共13页
针对轴承在变工况下样本分布不同、故障样本少和一些小样本算法特征提取有限,导致轴承故障诊断精度低及模型泛化能力弱的问题,提出了小样本下嵌入压缩、激励的残差网络(SE-ResNet)与元迁移学习(MTL)的变工况轴承故障诊断方法。将采集的... 针对轴承在变工况下样本分布不同、故障样本少和一些小样本算法特征提取有限,导致轴承故障诊断精度低及模型泛化能力弱的问题,提出了小样本下嵌入压缩、激励的残差网络(SE-ResNet)与元迁移学习(MTL)的变工况轴承故障诊断方法。将采集的不同工况下轴承一维振动信号通过连续小波变换(CWT)转换成对应工况下的时频图像,从而将轴承故障诊断问题转换为图像识别问题;引入压缩-激励注意力机制,构建了一种SE-ResNet的骨干网络模型,以聚焦于更有效的特征通道,增强特征提取表征能力;借助迁移学习能提供良好的深层网络初始参数和元学习能快速学习的优势,依次进行预训练与元迁移训练,得到利用少量样本微调便能达到高精度的元迁移网络,进而实现变工况下轴承的故障诊断;通过两个基准数据集和实验室搭建的轴承故障模拟试验台进行验证,并与其他方法进行对比分析,结果表明,所提方法在小样本、变工况下对轴承故障诊断具有更高的识别精度和泛化性能。 展开更多
关键词 轴承故障诊断 连续小波变换 元迁移学习 变工况 小样本
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变工况不平衡条件下的滚动轴承故障诊断
11
作者 田嘉野 梁朋飞 +1 位作者 袁晓明 张立杰 《机械设计与制造》 北大核心 2025年第6期332-337,共6页
智能故障诊断因为其高效、准确的特点,近些年来受到越来越多的关注。然而,在实际的工业应用中,工作负载是会发生变化的,并且健康状态下的数据远多于故障数据,这就导致了故障诊断准确率的降低。这里提出了一种改进的深度残差网络的模型... 智能故障诊断因为其高效、准确的特点,近些年来受到越来越多的关注。然而,在实际的工业应用中,工作负载是会发生变化的,并且健康状态下的数据远多于故障数据,这就导致了故障诊断准确率的降低。这里提出了一种改进的深度残差网络的模型来解决这个问题。首先,通过小波变换将振动信号转换为时频图片。其次,采用空间变换网络和注意力机制以提高分类的准确性。然后,使用Sigmoid Linear Unit(Silu)激活函数代替Rectified Linear Unit(Relu)激活函数。最后,使用类平衡损失函数解决数据类型不均衡的问题。实验通过设置多个不平衡数据集,并结合变工况条件,对改进后的ResNet模型进行验证。实验结果表明,这里所提出的方法结果优于其他方法,且具有良好的鲁棒性和泛化能力。 展开更多
关键词 深度残差网络 不平衡数据 变工况 故障诊断
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自监督学习结合对抗迁移的跨工况轴承故障诊断 被引量:2
12
作者 温江涛 刘仲雨 +1 位作者 孙洁娣 时培明 《计量学报》 CSCD 北大核心 2024年第9期1360-1369,共10页
轴承智能故障诊断应用中,由于实际工况复杂多变,极难获得足够的真实故障数据,且目标域和源域信号存在较大差异,导致深度模型的跨工况迁移识别也出现特征提取及分类困难、模型泛化性弱。考虑到目标域存在大量无标签数据,引入无监督思想,... 轴承智能故障诊断应用中,由于实际工况复杂多变,极难获得足够的真实故障数据,且目标域和源域信号存在较大差异,导致深度模型的跨工况迁移识别也出现特征提取及分类困难、模型泛化性弱。考虑到目标域存在大量无标签数据,引入无监督思想,提出基于自监督学习结合对抗迁移的改进方法。首先根据信号本身特点创建辅助任务,对大量无标签数据学习,建立源域与目标域故障类别之间的内在联系;再通过对抗域适应和联合最大平均差异将源域知识迁移到目标域中,结合辅助任务优化两域差异,最终实现目标域准确的故障分类。用2个公开的轴承数据集上验证了所提方法的性能,实验结果表明,所提方法的故障诊断识别准确率在多数情况下均高于98%。 展开更多
关键词 轴承故障诊断 自监督学习 跨工况 对抗迁移
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基于GADF融合RDSAN的跨工况轴承故障诊断 被引量:1
13
作者 瞿红春 韩松钰 +3 位作者 贾柏谊 马文博 詹亦宏 台合泽 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2024年第7期182-187,共6页
针对在不同工况下获取到的滚动轴承振动数据特征分布存在差异,以及由于存在噪声而导致故障特征不明显的问题,提出了一种融合格拉姆角差场(GADF)与残差深度子领域自适应(RDSAN)模型的跨工况轴承故障诊断方法。首先,为充分利用GADF在故障... 针对在不同工况下获取到的滚动轴承振动数据特征分布存在差异,以及由于存在噪声而导致故障特征不明显的问题,提出了一种融合格拉姆角差场(GADF)与残差深度子领域自适应(RDSAN)模型的跨工况轴承故障诊断方法。首先,为充分利用GADF在故障特征差异化显示上的优势,利用GADF来生成滚动轴承一维振动时域信号对应的图像数据集;其次,将数据集输入RDSAN模型,其中使用由改进图像集预训练的ResNet-18网络结构进行源域与目标域通用特征的进一步提取,并引入局部最大均值差异(LMMD)计算匹配条件分布距离进行子领域自适应;最后,在添加0.5 dB高斯白噪声的CWRU滚动轴承数据集上进行跨工况试验验证,结果表明所提方法的平均诊断精度达到96.8%;将所提出的方法与不同的诊断方法进行比较分析,结果验证了该方法的有效性和优越性。 展开更多
关键词 滚动轴承 故障诊断 跨工况 格拉姆角差场 子领域自适应
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变工况下动态卷积域对抗图神经网络故障诊断
14
作者 王桐 王晨程 +2 位作者 邰宇 欧阳敏 陈立伟 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期1406-1414,共9页
针对基于无监督域自适应故障诊断方法忽略了域间数据结构信息、传统域对齐平均最大差异法全局泛化能力差等问题,本文提出一种基于无监督域自适应理论的动态卷积域对抗图神经网络故障诊断模型,分别通过对数据的类别标签、域标签和数据结... 针对基于无监督域自适应故障诊断方法忽略了域间数据结构信息、传统域对齐平均最大差异法全局泛化能力差等问题,本文提出一种基于无监督域自适应理论的动态卷积域对抗图神经网络故障诊断模型,分别通过对数据的类别标签、域标签和数据结构信息进行建模。通过分类器和域鉴别器分别建模类别标签和域标签,通过图神经网络将数据结构信息嵌入到实例图节点中,利用高斯Wasserstein距离来度量不同领域的实例图之间的差异。本文对比了不同工况下共14种迁移任务在各模型下故障识别的准确率。实验结果表明:基于动态卷积的域对抗图神经网络模型在变工况下的故障诊断效果均优于其他对比模型,且模型性能稳定。 展开更多
关键词 无监督域自适应 动态卷积 域对抗 图神经网络 图生成 高斯Wasserstein距离 故障诊断 变工况
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域对抗图卷积注意力变工况故障研究
15
作者 邢如意 尹洪申 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2024年第3期172-176,共5页
针对滚动轴承在变工况环境中网络特征提取能力不足的问题,提出了一种域对抗图卷积注意力迁移学习的故障诊断方法(DAGRESL)。首先,通过残差神经网络(residual network, Resnet)提取输入的轴承故障信息特征并通过Simam注意力模块增强Resne... 针对滚动轴承在变工况环境中网络特征提取能力不足的问题,提出了一种域对抗图卷积注意力迁移学习的故障诊断方法(DAGRESL)。首先,通过残差神经网络(residual network, Resnet)提取输入的轴承故障信息特征并通过Simam注意力模块增强Resnet的特征表达能力;其次,利用图生成层学习Resnet的特征数据并挖掘样本结构特征之间的关系来构造实例图;然后,利用图卷积网络(graph convolutional network, GCN)对实例图进行建模;最后,利用域判别器和局部最大平均差异(local maximum mean discrepancy, LMMD)对齐子域和全局域之间的分布并通过标签分类网络完成故障分类。通过在SQI-MFS轴承数据集的实验结果证明了所提出的DAGRESL模型能够精准地区分变工况轴承故障类型,有效解决了滚动轴承在变工况环境中网络特征提取能力不足的问题。 展开更多
关键词 故障诊断 变工况 卷积注意力模块 图卷积
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基于EEMD分解的阶次跟踪方法研究
16
作者 魏仕华 蔺梦雄 《机电工程》 CAS 北大核心 2024年第9期1604-1612,共9页
摆线针轮减速器组成零部件繁多、构成复杂,工作时噪声干扰大且多在变转速、往复的复杂工况下工作,因此,难以准确提取其内部的故障特征。针对这一问题,提出了一种基于集合经验模态分解(EEMD)与阶次跟踪分析的方法,对摆线针轮减速器进行... 摆线针轮减速器组成零部件繁多、构成复杂,工作时噪声干扰大且多在变转速、往复的复杂工况下工作,因此,难以准确提取其内部的故障特征。针对这一问题,提出了一种基于集合经验模态分解(EEMD)与阶次跟踪分析的方法,对摆线针轮减速器进行了故障诊断。首先,对采集到的时域振动信号和转速信号进行了等角度域差值采样,得到了振动信号的等角域平稳信号;然后,对等角域信号进行了集合经验模态分解,得到了若干个固有模态分量(IMFs),计算了各个固有模态分量的峭度值,选取目标模态分量进行了信号重构;接着,采用快速傅里叶变换得到了故障信号的阶次图;最后,根据减速器的传动方式、各零部件的模数,计算出了各主要部件的故障阶次,对比减速器在故障前后阶次图的能量峰值进行了故障诊断。研究结果表明:该方法能够准确提取包含故障信息的固有模态分量,实现从等时域信号到等角域信号的转换,并提取摆线针轮减速器的滚针故障阶次(8.37阶),故障准确率达到99.6%,可实现摆线针轮减速器在非平稳工况下的故障特征识别,并验证该方法的可行性和有效性。 展开更多
关键词 摆线针轮减速器 集合经验模态分解 阶次跟踪分析 故障诊断 变转速工况 固有模态分量
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基于流形特征域适配的滚动轴承故障诊断 被引量:2
17
作者 周宏娣 黄涛 +1 位作者 李智 钟飞 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第5期94-102,共9页
针对变工况下存在两域特征分布复杂,数据在原始空间进行分布对齐时,特征扭曲和发散难以消除等问题,提出一种基于流形特征域适配(manifold feature domain adaptation, MFDA)的滚动轴承故障诊断方法。该方法通过无监督的方式生成一个与... 针对变工况下存在两域特征分布复杂,数据在原始空间进行分布对齐时,特征扭曲和发散难以消除等问题,提出一种基于流形特征域适配(manifold feature domain adaptation, MFDA)的滚动轴承故障诊断方法。该方法通过无监督的方式生成一个与目标域具有相似分布的中间域,构建与源域、中间域和目标域相关的公共子空间,并利用局部生成差异度量保留数据在子空间中的流形局部几何结构,以避免数据对齐时出现扭曲和发散;同时利用最大均值差异度量对齐中间域和目标域,以最小化两域间的分布差异,保证数据间局部与全局结构的相关性。最后,利用学习到的特征,以最小二乘法实现滚动轴承的跨域故障识别。在三组滚动轴承数据集上进行试验验证,与其他智能识别算法相比,该方法能有效避免特征扭曲和发散,且具有优良的泛化性能。 展开更多
关键词 滚动轴承 迁移学习 变工况 故障诊断 流形特征域适配(MFDA)
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基于STFT-ECA-ResNet18网络模型的滚动轴承变负载故障诊断 被引量:3
18
作者 路近 王志国 刘飞 《噪声与振动控制》 CSCD 北大核心 2024年第2期122-128,共7页
针对传统方法处理变负载轴承故障诊断时存在的自适应能力弱,模型泛化性差的问题,提出了一种改进的基于深度残差网络的故障诊断方法。首先,将采集到的一维时间序列信号进行短时傅里叶变换得到二维时频数据,再利用二维卷积神经网络从变换... 针对传统方法处理变负载轴承故障诊断时存在的自适应能力弱,模型泛化性差的问题,提出了一种改进的基于深度残差网络的故障诊断方法。首先,将采集到的一维时间序列信号进行短时傅里叶变换得到二维时频数据,再利用二维卷积神经网络从变换后的数据中提取特征。然后,通过高效通道注意力机制获取通道全局信息并对其权值进行调整,以增强改进网络模型的泛化能力,使其在变负载工况下分类效果得到提高。最后,通过仿真对所提方法进行了验证,结果表明相比传统方法诊断效果改进明显。 展开更多
关键词 故障诊断 网络模型泛化性 短时傅里叶变换 深度残差网络 变负载
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基于URP-ANCNN的变转速齿轮箱智能故障诊断方法 被引量:6
19
作者 陈向民 舒文伊 +2 位作者 韩梦茹 张亢 李博 《噪声与振动控制》 CSCD 北大核心 2024年第2期129-135,共7页
由于齿轮箱振动信号在变转速工况下出现的调频、调幅等现象,使得信号征兆与故障模式之间的映射关系变得复杂,导致齿轮箱故障难以精确诊断。鉴于深度神经网络在自动提取数据特征和分类上的优势,提出一种基于无阈值递归图编码(Un-threshol... 由于齿轮箱振动信号在变转速工况下出现的调频、调幅等现象,使得信号征兆与故障模式之间的映射关系变得复杂,导致齿轮箱故障难以精确诊断。鉴于深度神经网络在自动提取数据特征和分类上的优势,提出一种基于无阈值递归图编码(Un-threshold Recurrence Plot,URP)和自适应归一化卷积神经网络(Adaptive Normalized Convolutional Neural Network,ANCNN)的变转速工况齿轮箱故障诊断方法。该方法先使用快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform,FFT)将时域信号转化为频域信号,再利用URP编码将得到的频域信号转化为二维递归图,并提取图像特征输入到ANCNN模型。在ANCNN模型中,采用批量归一化算法消除因转速变化引起的特征分布差异,同时处理转速波动下产生的频移和调制特性,并使用遗传算法自动调整该网络模型的超参数,以提高该网络的整体性能。采用转速波动的齿轮箱试验数据对该方法进行验证,实验结果表明,该方法能够克服转速波动的影响,成功实现对不同齿轮故障的准确识别。 展开更多
关键词 故障诊断 卷积神经网络 无阈值递归图 批量归一化 变转速工况 齿轮箱
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基于深度条件子域自适应网络的轴承跨域故障诊断研究 被引量:4
20
作者 范永胜 丁雪 邓艾东 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期62-67,83,共7页
针对无监督跨域故障诊断领域存在标注数据不足、模型诊断精度低等问题,提出了一种新型深度条件子域自适应网络(DCSAN)。该网络将分类器预测的置信度映射到共享特征提取器所提取的特征中,以获得多模态映射特征,之后利用多核局部最大平均... 针对无监督跨域故障诊断领域存在标注数据不足、模型诊断精度低等问题,提出了一种新型深度条件子域自适应网络(DCSAN)。该网络将分类器预测的置信度映射到共享特征提取器所提取的特征中,以获得多模态映射特征,之后利用多核局部最大平均差异(MK-LMMD)度量不同域间多模态映射特征之间的距离。然后,通过最小化MK-LMMD和分类器损失函数,实现了源域和目标域相应子域分布的对齐。最后,在江南大学轴承数据集上对所提方法的可行性进行了验证。结果表明:在6个变工况迁移任务中,DCSAN模型的平均诊断准确率分别比深度适配网络(DAN)、域相关性对齐方法(D-CORAL)和基于对抗学习域适应方法(DANN)模型高出9.5百分点、8.0百分点和13.6百分点;所提DCSAN模型在子域对齐和跨域自适应故障诊断方面具有一定的有效性和优越性。 展开更多
关键词 无监督 条件子域自适应 变工况 故障诊断
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