振动与冲击2021,Vol.40Issue(18) :212-220.DOI:10.13465/j.cnki.jvs.2021.18.028

基于多尺度卷积神经网络的滚动轴承故障诊断方法

New method for the fault diagnosis of rolling bearings based on a multiscale convolutional neural network

许子非 金江涛 李春
振动与冲击2021,Vol.40Issue(18) :212-220.DOI:10.13465/j.cnki.jvs.2021.18.028

基于多尺度卷积神经网络的滚动轴承故障诊断方法

New method for the fault diagnosis of rolling bearings based on a multiscale convolutional neural network

许子非 1金江涛 1李春2
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作者信息

  • 1. 上海理工大学能源与动力工程学院,上海200093
  • 2. 上海理工大学能源与动力工程学院,上海200093;上海市动力工程多项流动与传热重点实验室,上海200093
  • 折叠

摘要

为提升滚动轴承在大噪声、变载荷及复杂工况下故障诊断的准确率,考虑被采信号具有时间多尺度特性,提出多尺度卷积神经网络(MTSC-CNN),开发一种"端到端"的故障诊断系统.为验证MTSC-CNN方法的有效性,通过实验数据,对11种含故障类型、损伤程度不同以及4种存在故障混合的轴承状态进行识别.结果 表明:考虑单一时间尺度提取时,因信息缺失导致模型性能欠佳;过多的时间尺度将产生信息过提取,继而增加模型复杂度,且弱化模型诊断能力.与现有方法相比,MTSC-CNN模型在复杂环境下性能更佳.此外,基于可视化技术,表明由于不同尺度所学习特征存在互补性,而使模型具有较强的鲁棒性.

关键词

故障诊断/卷积神经网络(CNN)/轴承/多尺度

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基金项目

出版年

2021
振动与冲击
中国振动工程学会 上海交通大学 上海市振动工程学会

振动与冲击

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子:0.898
ISSN:1000-3835
被引量33
参考文献量4
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