多头注意力驱动的航空高速轴承故障诊断方法

摘要：

航空发动机运行速度高、工况变化大、结构复杂且干扰噪声大,导致微弱故障特征往往存在于多子空间中,目前基于数据驱动的诊断模型尚不足以可靠捕捉不同子空间中丰富的特征信息.针对上述问题,提出一种基于信号特征的多头注意力诊断方法(multi-head attention diagnosis method,MADM),可实现高速非平稳工况下航空轴承故障状态的识别和诊断.该方法首先通过卷积模块和双向GRU模块对原始振动信号进行特征提取;然后引入多头注意力模块,使网络同时注意并融合不同表示子空间的信息以提高故障特征的显著性水平;最后利用全连接模块和Softmax分类器对提取的特征进行高速轴承故障诊断.试验结果表明,提出的MADM该诊断方法可实现转速为12 000 r/min以上、剥落面积最小为0.5 mm2的航空轴承高精度可靠诊断,且优于目前主流的深度诊断方法.

关键词：航空轴承、多头注意力、故障诊断、深度学习

所属期刊栏目：42

分类号：TH133.3;TP206.3

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;陕西省自然科学基金;中央高校基本科研业务费专项

在线出版日期：2023-03-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：295-305