基于Transformer模型的滚动轴承剩余使用寿命预测方法

摘要：

准确的滚动轴承剩余使用寿命(RUL)预测对保证机械安全运行和减小维修损失起着至关重要的作用.为提高滚动轴承RUL预测准确率,提出一种基于Transformer模型的轴承RUL预测方法,充分利用其自注意力机制与编码器-解码器结构的优势,解决轴承RUL预测中序列过长而导致的记忆力退化问题,挖掘出输入特征与轴承RUL之间复杂映射关系.同时,采用三角函数变换与累积变换来修正输入特征的单调性与趋势性,使其能更好地表征滚动轴承的退化过程.在PHM2012数据集上的实验结果表明:所提方法相比于对比方法平均绝对误差分别降低了9.25％、28.63％、34.14％,平均得分分别提高了2.78％、19.79％、29.38％;在XJTU-SY数据集上的实验结果表明,所提方法相比于对比方法均方根误差降低了17.4％,平均得分提高了18.6％,进一步证明了其可行性与优越性.

关键词：滚动轴承、剩余使用寿命预测、Transformer模型、自注意力机制、累积变换

所属期刊栏目：49

分类号：V229+.2;TH133.33;TP183(飞机构造与设计)

资助基金：国家重点研发计划2018YFB1702703

在线出版日期：2023-03-09（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共14页

页码：430-443