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船舶工程2025年第06期:基于VQ-VAE的船用设备轴承故障诊断模型

来源:期刊VIP网 时间:


作者:刘建男;车驰东;

单位:上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院;

摘要:[目的]针对轴承故障诊断中样本不充分、分布不均衡的问题,提出一种基于向量量化自编码器(VQ-VAE)的轴承故障诊断模型。[方法]利用VQ-VAE将轴承振动时频图压缩得到离散特征空间,并通过像素卷积神经网络(PixelCNN)采样得到全新的故障样本用于扩充、平衡轴承故障数据集。在经典轴承故障数据集进行样本生成试验,并在不同负载的轴承振动数据集上进行跨工况故障诊断迁移学习。[结果]通过生成和诊断结果的对比分析证明,提出的方法能够生成高质量的轴承故障样本对数据集进行扩充,并且能够通过迁移学习在跨工况的故障诊断中取得较高的准确率。[结论]研究结果为船用设备轴承故障诊断方法提供参考。

关键词:故障诊断;;向量量化自编码器;;迁移学习;;跨工况