一种基于元迁移学习的轴承小样本故障诊断方法和系统

    公开(公告)号:CN116465630A

    公开(公告)日:2023-07-21

    申请号:CN202310121756.0

    申请日:2023-02-16

    Applicant: 苏州大学

    Abstract: 本发明涉及一种基于元迁移学习的轴承小样本故障诊断方法和系统,方法包括:采集不同工况下的轴承振动信号;对轴承振动信号进行快速傅里叶变换,并将变换后的轴承振动信号转换为二维特征图片集,二维特征图片集包括第一样本和第二样本;通过第一样本训练深度学习卷积网络,并保留训练后网络的特征提取器,同时剔除训练后网络的第一分类器,其中,所述第一分类器用于第一样本的分类;基于所述特征提取器和第二分类器构建模型,通过元迁移学习对模型中当前故障诊断任务的神经元参数进行优化,使特征提取器自适应其他所有故障诊断任务,其中,所述当前故障诊断任务为基于所述第二样本的故障诊断任务。本发明可以出色地解决小样本故障诊断问题。

    基于持续学习的跨设备增量轴承故障诊断方法

    公开(公告)号:CN115270956A

    公开(公告)日:2022-11-01

    申请号:CN202210879607.6

    申请日:2022-07-25

    Applicant: 苏州大学

    Abstract: 本发明涉及一种基于持续学习的跨设备增量轴承故障诊断方法,包括构建跨设备增量轴承健康状态数据集,按设备划分不同阶段的诊断任务;使用第一个设备的诊断任务数据构建初始诊断模型,筛选典例;基于初始诊断模型引入神经元级微调和分类器得到诊断模型;将典例与下一个设备的轴承故障诊断任务数据共同训练诊断模型,使用损失函数缩小当前阶段的诊断模型与上一阶段的诊断模型在上一阶段诊断任务数据上表现的差异,筛选典例;重复步骤S104,使用当前的诊断模型诊断所有已学习任务的轴承故障,得到轴承故障诊断结果。本发明采用持续学习方法构建一个不断积累和复用知识的诊断模型,能解决灾难性遗忘问题,以适应跨设备增量轴承故障诊断的需求。

    一种基于生成特征重放的轴承增量故障诊断终身学习方法

    公开(公告)号:CN116108346B

    公开(公告)日:2024-11-22

    申请号:CN202310126044.8

    申请日:2023-02-17

    Applicant: 苏州大学

    Abstract: 本发明涉及一种基于生成特征重放的轴承增量故障诊断终身学习方法,包括:将轴承状态数据集划分为多个不同诊断阶段;学习初始阶段的灰度图片样本,训练第一特征提取器和第一分类器;使用第一特征提取器提取的特征,利用对抗生成网络交替训练,得到第一特征生成器;构建原始故障诊断模型,设置其全连接层神经元数量为初始阶段故障类型数量;在增量学习阶段,利用n‑1阶段的原始故障诊断模型,训练更新n阶段的故障诊断模型,利用特征蒸馏损失函数缩小第n特征提取器与第n‑1特征提取器提取的特征的差异,利用重放对齐损失约束第n特征生成器与第n‑1特征生成器生成的特征相似,更新全连接层神经元数量为初始阶段至第n阶段故障类型数量总和,得到最终故障诊断模型。

    基于持续学习的跨设备增量轴承故障诊断方法

    公开(公告)号:CN115270956B

    公开(公告)日:2023-10-27

    申请号:CN202210879607.6

    申请日:2022-07-25

    Applicant: 苏州大学

    Abstract: 本发明涉及一种基于持续学习的跨设备增量轴承故障诊断方法,包括构建跨设备增量轴承健康状态数据集,按设备划分不同阶段的诊断任务;使用第一个设备的诊断任务数据构建初始诊断模型,筛选典例;基于初始诊断模型引入神经元级微调和分类器得到诊断模型;将典例与下一个设备的轴承故障诊断任务数据共同训练诊断模型,使用损失函数缩小当前阶段的诊断模型与上一阶段的诊断模型在上一阶段诊断任务数据上表现的差异,筛选典例;重复步骤S104,使用当前的诊断模型诊断所有已学习任务的轴承故障,得到轴承故障诊断结果。本发明采用持续学习方法构建一个不断积累和复用知识的诊断模型,能解决灾难性遗忘问题,以适应跨设备增量轴承故障诊断的需求。

    一种基于生成特征重放的轴承增量故障诊断终身学习方法

    公开(公告)号:CN116108346A

    公开(公告)日:2023-05-12

    申请号:CN202310126044.8

    申请日:2023-02-17

    Applicant: 苏州大学

    Abstract: 本发明涉及一种基于生成特征重放的轴承增量故障诊断终身学习方法,包括:将轴承状态数据集划分为多个不同诊断阶段;学习初始阶段的灰度图片样本,训练第一特征提取器和第一分类器;使用第一特征提取器提取的特征,利用对抗生成网络交替训练,得到第一特征生成器;构建原始故障诊断模型,设置其全连接层神经元数量为初始阶段故障类型数量;在增量学习阶段,利用n‑1阶段的原始故障诊断模型,训练更新n阶段的故障诊断模型,利用特征蒸馏损失函数缩小第n特征提取器与第n‑1特征提取器提取的特征的差异,利用重放对齐损失约束第n特征生成器与第n‑1特征生成器生成的特征相似,更新全连接层神经元数量为初始阶段至第n阶段故障类型数量总和,得到最终故障诊断模型。

    变工况下动态联合分布对齐网络的轴承故障诊断方法

    公开(公告)号:CN112629863B

    公开(公告)日:2022-03-01

    申请号:CN202011632478.8

    申请日:2020-12-31

    Applicant: 苏州大学

    Abstract: 本发明公开了一种变工况下动态联合分布对齐网络的轴承故障诊断方法,包括以下步骤:采集不同工况下的轴承振动数据,获得源域样本和目标域样本;构建动态联合分布对齐的深度卷积神经网络模型;将源域样本和目标域样本同时送入参数初始化的深度卷积神经网络模型,特征提取器提取源域样本和目标域样本的高层次特征;计算边缘分布距离和条件分布距离;根据边缘分布距离和条件分布距离获得联合分布距离,将联合分布距离与标签损失结合以获得目标函数;利用随机梯度下降法对目标函数进行优化,训练深度卷积神经网络模型。其能够降低域漂移的影响,使得深度学习模型能够很好完成变工况下的故障诊断任务,速度快,运算量小。

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