基于频带注意力网络的齿轮箱小样本故障诊断方法OA
Small sample gearbox fault diagnosis method based on a frequency band attention network
[目的]基于深度学习的故障诊断方法一般需依赖大量的故障样本,为实现小样本场景下的齿轮箱故障精准诊断,提出一种新的基于频带注意力网络的诊断方法.[方法]首先,通过重构编码层将振动信号转化为易于分类的子频带编码信号;然后,构建本征带注意力层,以充分挖掘各子频带编码信号中的代表性时频特征;最后,使用多特征融合模块整合时频特征信息,以实现小样本条件下的故障识别.[结果]齿轮箱故障模拟实验台的验证结果表明,所提方法在小样本条件下的故障诊断精度可达99.85%.[结论]研究成果可为小样本条件的齿轮箱故障诊断提供参考.
[Objective]Deep learning-based fault diagnosis methods typically require large amounts of fault data.To enable accurate gearbox fault diagnosis in small-sample scenarios,a novel diagnosis method based on a frequency band attention network is proposed.[Method]First,a reconstruction-encoding layer is used to transform vibration signals into sub-band encoded signals that are more suitable for classification.Then,an in-trinsic band attention layer is designed to effectively extract salient time-frequency features from the sub-band encoded signals.Finally,a multi-feature fusion module is used to integrate the extracted time-frequency fea-tures for fault recognition in small-sample conditions.[Results]Experimental results on a gearbox fault simul-ation platform show that the proposed method achieves a fault diagnosis accuracy of 99.85%in small-sample conditions,surpassing existing benchmark models.[Conclusion]These findings can provide a valuable ref-erence for gearbox fault diagnosis in small-sample conditions.
涂序源;邓琪;张祚庥;王子木直;吴军
华中科技大学 船舶与海洋工程学院,湖北 武汉 430074华中科技大学 船舶与海洋工程学院,湖北 武汉 430074华中科技大学 船舶与海洋工程学院,湖北 武汉 430074华中科技大学 船舶与海洋工程学院,湖北 武汉 430074华中科技大学 船舶与海洋工程学院,湖北 武汉 430074
交通工程
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《中国舰船研究》 2026 (3)
263-271,9
华中科技大学交叉研究支持计划项目(2024JCYJ028)国家自然科学基金资助项目(523B2100)
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