面向轴承早期故障检测的多尺度残差注意力深度领域适配模型

摘要：

针对由工作环境和设备状况的差异引起的轴承早期故障检测模型可靠性差、误报警率高的问题,根据早期故障检测的特点和需求,提出一种多尺度注意力深度领域适配模型.首先,将监测信号处理成由原始信号、希尔伯特?黄变换边际谱、频谱组成的三通道数据;然后,通过在残差注意力模块中增加不同尺寸的滤波器以提取多尺度深度特征,使用卷积?反卷积操作来重构输入信息从而获得注意力信息,并且将注意力信息与多尺度特征融合构建了一种多尺度残差注意力模块,用于提取对早期故障表征能力更强的注意力特征;其次,在所提取到的注意力特征基础上,构建基于交叉熵和最大均值差异(MMD)正则化约束的损失函数来实现领域适配;最后,采用随机梯度下降算法进行网络参数优化,构建端到端的早期故障检测模型.在IEEE PHM-2012数据挑战赛数据集上的实验结果表明,与8种代表性的早期故障检测和诊断方法以及迁移学习算法相比,所提方法能够在不延迟报警时间点的前提下,分别比8种方法的平均误报警率降低了62.7％和61.3％,有效提高了早期故障检测的鲁棒性.

关键词：早期故障检测、残差注意力网络、迁移学习、注意力机制、深度学习

所属期刊栏目：40

分类号：TP181(自动化基础理论)

资助基金：国家重点研发计划重点专项;国家自然科学基金资助项目

在线出版日期：2020-10-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：2890-2898