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基于卷积孪生神经网络的滚动轴承故障定位方法

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在不同设备及不同工况的条件下,滚动轴承的振动数据分布存在差异,采用传统的深度学习模型难以应对数据集分布不一致的状况,针对这一问题,提出了一种基于卷积孪生神经网络的轴承故障定位方法.首先,选择孪生网络作为基本框架,对预处理后的设备数据进行了扩充,使之达到了数据增强的目的;然后,选择随机池化-ELU-CNN(SE-CNN)模型作为特征提取器,对设备运行数据进行了深度特征提取,利用反向传播算法更新模型参数,使模型的特征提取性能和分类性能达到了最优;最后,利用训练好的网络模型,通过集合两种数据集的混合数据集进行了实验,得到了滚动轴承的故障定位结果.研究结果表明:采用基于卷积孪生神经网络的轴承故障定位方法,其故障定位的各项评价指标均在95%以上,且其综合数据指标达到0.9863;与其他先进方法相比,在跨设备多工况下,该模型的故障定位准确度提高0.0246;模型能有效适应数据分布的差异性,且具备良好的泛化性能.
Fault location method of rolling bearing based on convolution twin neural network

刘岱、常东润、孙习习、陈斌

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中国民航大学 安全科学与工程学院,天津300300

中国民航大学 电子信息与自动化学院,天津300300

滚动轴承 故障定位方法 深度学习 卷积孪生神经网络

国家自然科学基金委员会-中国民航局民航联合研究基金中央高校基本科研业务中国民航大学专项基金

U19331073122018D009

2022

机电工程
浙江大学 浙江省机电集团有限公司

机电工程

CSTPCD北大核心
影响因子:0.785
ISSN:1001-4551
年,卷(期):2022.39(3)
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