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机械设计与制造2025年第08期:齿轮箱多数据Bi-LSTM特征融合的CBAM故障诊断研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:杜轻;李峰;

单位:濮阳职业技术学院数学与信息工程学院;河南理工大学计算机科学与技术学院;

摘要:机械传动领域离不开齿轮箱,其故障诊断的精度直接影响到传动系统的工作效率。在分析卷积神经网络空间和时间关系的基础上,设计了一种多数据长短期记忆网络(Bi-LSTM)特征融合齿轮箱故障诊断方法,并引入交叉融合注意力(CBAM)对像素特征自动选取和分布状态调节,以融合特征增强故障特征表达的鲁棒性。性能测试结果表明:相比较其它方法,所提方法表现出来很好的准确率,在时效和预测性能方面获得显著提高。单一工况下,所提方法获得的识别率为94.26%,正确率94.12%,召回率94.11%,F1为94.93%;复杂工况下,采用所提算法达到了92.61%的预测识别率、正确率91.75%、召回率90.91%、F1为90.91%,具有很好的综合效果。通过消融实验可以获得97.41%识别率、96.85%正确率、96.07%召回率和96.12%的F1,表明所提方法具备很高的可行性。

关键词:齿轮箱;;故障诊断;;特征融合;;交叉融合注意力

基金资助:河南省高等学校重点科研项目(23B510012)