一种基于个性化联邦学习的滚动轴承剩余寿命预测方法

    公开(公告)号:CN119783565A

    公开(公告)日:2025-04-08

    申请号:CN202510285952.0

    申请日:2025-03-12

    Applicant: 燕山大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于个性化联邦学习的滚动轴承剩余寿命预测方法,属于滚动轴承剩余寿命预测领域,该方法将不同运行工况下采集到的滚动轴承全生命周期振动数据存储于多个客户端,一个服务器与多个客户端协同工作,为客户端建立个性化预测模型。在服务器端采用动态加权联邦聚合策略将多个客户端聚合成一个全局模型,提升聚合全局模型对多工况数据的感知能力;在客户端采用对抗训练和自适应融合策略,将服务器聚合的全局模型与本地模型进行有效融合,提升本地模型的泛化能力。客户端本地模型采用多尺度卷积与门控循环单元并行交叉注意特征提取模块,以捕获数据中的时空特征信息。本发明能够提升不同工况下滚动轴承的剩余寿命预测精度和泛化性能。

    一种基于多任务学习的旋转机械复合故障诊断方法

    公开(公告)号:CN117932216A

    公开(公告)日:2024-04-26

    申请号:CN202410112965.3

    申请日:2024-01-26

    Applicant: 燕山大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于多任务学习的旋转机械复合故障诊断方法,涉及旋转机械故障诊断技术领域。该方法包括如下步骤:S1、采集旋转机械在不同健康状态下运行时的原始振动信号;S2、将采集到的原始振动信号利用滑动窗进行重叠分割来构造样本数据集,并采用变分模态分解和希尔伯特黄变换将样本数据集中的每个样本数据转换为时频图,进而构造训练数据集和测试数据集;S3、利用训练数据集对复合故障多任务诊断模型进行训练,并将训练好的复合故障多任务诊断模型用于测试数据集分析,从而得到测试数据的故障诊断结果。本发明能够在仅采用单一故障状态和正常状态的数据样本对深度模型进行训练的前提下,实现对未知复合故障的解耦诊断。

    一种轴承故障特征增强方法及系统

    公开(公告)号:CN111062349B

    公开(公告)日:2023-04-18

    申请号:CN201911336758.1

    申请日:2019-12-23

    Applicant: 燕山大学

    Abstract: 本发明公开了一种轴承故障特征增强方法及系统。所述方法包括:基于压缩感知理论,获取多组轴承数据;依据轴承数据,采用梯度投影法得到优化测量矩阵;优化测量矩阵由优化稀疏基测量矩阵和基测量矩阵构成;依据优化测量矩阵,采用正交匹配追踪算法对轴承数据进行重构,得到轴承重构数据;采用经验小波变换法对轴承重构数据进行分解,得到多个轴承重构分量数据;采用小波阈值函数法对各轴承重构分量数据进行去噪处理,得到处理后的轴承重构分量数据;采用经验小波变换法对各处理后的轴承重构分量数据进行重构,得到重构信号;重构信号为轴承故障特征增强后的轴承数据。本发明能提高重构的准确性。

    一种滚动轴承早期故障诊断方法

    公开(公告)号:CN115046764A

    公开(公告)日:2022-09-13

    申请号:CN202210482268.8

    申请日:2022-05-05

    Applicant: 燕山大学

    Abstract: 本发明公开了一种滚动轴承早期故障诊断方法,属于机械状态监测技术领域,为了克服传统的评估指标对于早期故障不敏感的缺点,提取采集到的轴承振动信号的时域、频域特征,利用高斯去噪算法、开方累积加和变换技术、皮尔逊系数和主成分分析法,将多维特征转变成单维特征,并在此基础上构建新的健康指标,该指标趋势能够更加凸显轴承早期故障特征。然后利用连续报警次数触发机制,仅使用较小的触发次数便可准确可靠地监测出滚动轴承的早期故障。本发明在滚动轴承早期故障诊断方面取得的研究成果,为实现滚动轴承的剩余寿命预测奠定了基础。

    一种滚动轴承信号重构方法及系统

    公开(公告)号:CN111582137B

    公开(公告)日:2022-02-08

    申请号:CN202010365377.2

    申请日:2020-04-30

    Applicant: 燕山大学

    Abstract: 本发明公开一种滚动轴承信号重构方法及系统,涉及信号分析领域。该方法包括:判断迭代字典的迭代次数是否达到字典预设迭代次数;若达到则输出学习字典;若未达到则更新第一矩阵和迭代字典,然后令迭代次数加1,返回“判断迭代次数是否达到字典预设迭代次数”;获取待重构数据;利用正交匹配追踪算法和学习字典对待重构数据进行稀疏表示,得到稀疏信号;利用高斯观测矩阵对稀疏信号进行重构,得到重构信号。本发明利用归一自相关函数、Teager能量算子和更新后的第一矩阵更新字典,通过Teager能量算子跟踪信号的瞬时能量,检测振动信号的冲击脉冲,可以提升重构信号的信噪比,从而提高信号重构的准确性。

    一种基于新的点蚀模型的齿轮时变啮合刚度计算方法

    公开(公告)号:CN112214845A

    公开(公告)日:2021-01-12

    申请号:CN202010922213.5

    申请日:2020-09-04

    Applicant: 燕山大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于新的点蚀模型的齿轮时变啮合刚度计算方法,采用了随机分布的点蚀分布模型,建立四种不同的点蚀程度模型,利用势能法计算点蚀齿轮时变啮合刚度,先推导出一个轮齿上单个点蚀的啮合刚度方程,进而可以推导出多点蚀的啮合刚度方程,可以精确的求解建立的四种程度点蚀齿轮的啮合刚度方程,并通过有限元法建立有限元模型进行比较验证,最终结果表明本发明计算时间短,计算精度高。本发明建立的点蚀模型与传统模型相比更能贴近实际,点蚀分布模型也能更好地切合实际,且能处理复杂的点蚀分布。该发明方法能够很好的计算实际情况下的点蚀齿的时变啮合刚度。

    一种基于独立性的振动信号去噪方法及系统

    公开(公告)号:CN109272054B

    公开(公告)日:2020-10-02

    申请号:CN201811194561.4

    申请日:2018-10-15

    Applicant: 燕山大学

    Abstract: 本发明公开一种基于独立性的振动信号去噪方法及系统。方法包括:获取信号的相位标记起始点位置和标记长度参数;根据基准信号、相位标记起始点位置创建基准数据;根据比对信号、相位标记起始点位置和标记长度参数创建移相数据集;对基准数据和移相数据集中的数据分别采用独立成分分析法进行处理,得到过程分离信号;获取过程分离信号的相位标记因子矩阵;根据相位标记因子矩阵的异常值信息确定相位信息;根据相位信息调整比对信号相位,与基准信号共同构造得到调整数据集;对调整数据集采用独立成分分析法进行处理,得到最终分离信号;根据最终分离信号的时频特征确定去噪信号。采用本发明能够有效去除振动信号噪声,实现振动信号的特征提取。

    基于峭度的变步长自适应盲源分离方法

    公开(公告)号:CN103124245A

    公开(公告)日:2013-05-29

    申请号:CN201210583906.1

    申请日:2012-12-26

    Applicant: 燕山大学

    Inventor: 孟宗 蔡龙 潘凤杰

    Abstract: 本发明公开了一种基于峭度的变步长自适应盲源分离方法,旨在通过峭度来判断算法的解与最优解的距离,在线地调整步长,通过不断优化分离矩阵达到自适应的目的,它具体内容包括以下步骤:1、对观测信号进行白化预处理;2、利用白化处理后的信号对分离矩阵W进行迭代;3、得到最优矩阵,实现源信号分离。本发明的有益效果在于:利用峭度的变化来控制步长;通过峭度来判断算法的解与最优解的距离,在线地调整步长,通过不断优化分离矩阵达到自适应的目的;解决了盲源分离过程中收敛速度与稳态误差之间的矛盾。

    基于LMD和局域时频熵的旋转机械故障特征提取方法

    公开(公告)号:CN102866027A

    公开(公告)日:2013-01-09

    申请号:CN201210286639.1

    申请日:2012-08-13

    Applicant: 燕山大学

    Inventor: 孟宗 李珊珊

    Abstract: 本发明公开了一种基于LMD和局域时频熵的旋转机械故障特征提取方法,其技术方案的要点是,它包括如下步骤:1.利用加速度传感器对旋转机械设备进行测量,获得振动加速度信号;2.对振动加速度信号进行LMD分解,得到若干PF分量,求出各分量的瞬时幅值和瞬时频率;3.做出时频谱图,划分时频平面,计算局域时频熵;4.用局域时频熵值作为特征量,结合实验来提取故障特征。本发明实现了基于LMD的旋转机械故障诊断系统的分析过程,研究不同状态下设备的振动信号在时频分布上能量分布的差异,将局域时频熵理论引入机械故障诊断,将不同状态下的振动信号经LMD变换后再进行局域时频熵计算,并以此作为特征量来判断设备是否存在故障。

    一种具有转速监控功能的可靠型风机

    公开(公告)号:CN206889294U

    公开(公告)日:2018-01-16

    申请号:CN201720436739.6

    申请日:2017-04-24

    Applicant: 燕山大学

    Abstract: 本实用新型涉及一种具有转速监控功能的可靠型风机,包括机壳、进风口、出风管、底座、驱动电机和中控机构,移动机构包括移动轮、支架、支撑杆、缓冲机构和减震机构,缓冲组件包括固定块、连接杆、缓冲块和缓冲单元,缓冲单元包括钢珠、缓冲弹簧和壳体,减震组件包括导向杆、减震杆和减震弹簧,该具有转速监控功能的可靠型风机中,通过缓冲机构能够对移动轮在颠簸的过程中受到的作用力进行缓冲,从而起到了保护的作用,提高了风机的可靠性;不仅如此,通过减震机构,使得移动轮受到颠簸的时候,对移动轮进行进一步的保护,进一步提高了风机的可靠性。

Patent Agency Ranking