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机械强度2024年第04期:基于多尺度多路径集成网络的轴承故障诊断方法

来源:期刊VIP网 时间:


作者:戚博炜;李媛媛;宋丽媛;

单位:上海工程技术大学电子电气工程学院;

摘要:针对卷积神经网络参数量大、层数深、泛化性能弱的问题,提出了一种基于多尺度多路径集成网络(Multiscale Multi-path Convolutional Neural Network, MCS-CNN)的轴承故障诊断方法。首先,提出多尺度卷积块,利用深度卷积和逐点卷积来降低网络参数量、增加网络宽度,有效提取多尺度特征;其次,提出集成块,利用多路径的连接方式将低级和高级特征连接起来以增加网络深度,进而提高模型诊断精度;最后,在凯斯西储大学轴承数据集上进行验证。结果表明,在高噪声和跨负载场景下的故障诊断精度分别可达97.5%和98.25%,在混合场景下相较于现有的诊断方法精度提高了15百分点以上,有效表明了此方法的鲁棒性和泛化性。

关键词:轴承;;卷积神经网络;;多尺度多路径;;故障诊断;;集成网络

基金资助:科技部重大专项(2020AAA0109300)资助~~