【摘 要】
:
在故障诊断领域,目前深度学习方法的研究对象均集中于单一故障,而复合故障却鲜有人涉足。齿轮箱复合故障振动信号存在耦合、强弱信号相互淹没、频域信号无法有效提供特征等特
论文部分内容阅读
在故障诊断领域,目前深度学习方法的研究对象均集中于单一故障,而复合故障却鲜有人涉足。齿轮箱复合故障振动信号存在耦合、强弱信号相互淹没、频域信号无法有效提供特征等特点,所以难以准确诊断。面对复杂的复合故障,传统的Softmax分类器+交叉熵函数模型没有有效利用同类样本和异类样本间的关联性信息,已不能精确高效的完成故障诊断任务。本文提出了一种二维卷积神经网络的深度度量学习模型(Deep Measurement Learning Convolutional Neural Network,DML-CNN),其优势在于该模型通过卷积神经网络提取故障信号时频图中的特征,利用Triplet loss作为损失函数在分类过程中会进一步度量样本特征间的距离,从而学习特征间的嵌入关系,使得类内样本对应的特征距离更近,类间样本对应的特征距离更远。为了验证在面对复合故障时DML-CNN模型相比于传统Softmax分类器+交叉熵函数模型的优越性,本文对两者进行了大量对比实验。在按百分比切分的数据集中,DMLCNN模型对复合故障的识别准确率达到了96.82%,传统模型达到了94.26%。为了更契合实际工业生产中不同工况(转速、负载)会影响故障信号的现象,本文分别制作了按转速和负载切分的数据集,以此来模拟工况信息缺失的情形。在按负载切分的数据集中,DML-CNN模型准确率仍有95.57%,而传统模型为91.02%;而在按转速切分的数据集中,传统模型出现了严重的过拟合现象,仅有67.14%,表明模型对转速的适应力差,而DML-CNN仍有90.09%的准确率。为了直观展示模型的特征提取能力和对特征间距离的度量,本文采用深度学习可视化技术,对深度度量学习模型的卷积核和分类结果进行了展示。由于缺失数据训练实验中DML-CNN模型准确率出现不同程度下降,传统模型泛化能力差、易出现过拟合的情况;再联系到深度学习是建立在大数据的基础上,模型能否有效学习到数据中的特征很大程度取决于数据的质量跟数量。因此增强数据的多样性和数量就显得尤为重要,针对实际工业生产中特定工况情况下样本量少、难以采集的特点,本文使用深度卷积生成对抗网络(Deep Convolutional Generative Adversarial Neural Network,DCGAN)的对抗学习机制来扩充少样本的数据量,并解决因数据量不够或样本分布不均衡造成的模型泛化能力差,识别准确率低的问题。
其他文献
目的创伤性脑损伤(TBI)是全球死亡和残疾的主要原因。TBI诱导的神经元凋亡是继发性损伤过程的主要原因之一。本研究的目的是分析Epac2(Exchange protein directly activated
在荧光显微镜的发展历程中,研究的重点关注方向一直在发生变化。从开始时的对系统分辨率的关注到如何对样品更深位置的成像,而近年来重点逐渐转向了荧光显微镜如何更好地应用
清人俞森编纂的《荒政丛书》是一部有关荒政方面的典志体政书,对研究古代荒政著作、历代仓储制度沿革等方面影响极大,具有极高的研究价值。全文以景印文渊阁四库全书《荒政丛书》为文本,深入剖析了俞森生平及编纂该书的背景,在此基础上对该书进行了系统分析;对该书的史料征引情况进行了梳理,对文献内容进行深入分析和解读,详细剖析了历代荒政的利弊、仓储制度发展得失等内容,在相关内容的分析基础上,从不同角度客观地揭示了
目的:本研究旨在探究钙敏感受体(calcium-sensing receptor,CaSR)的基因多态性E942K对胃癌细胞增殖的影响及其机制。方法:对46例胃癌患者和50例正常对照进行基因型检测。应用
随着电网的不断发展和完善,输电线路的规模增长迅速。大部分输电线路架空布置,很多线路走廊经过地形复杂、地闪密度高、土壤电阻率高的地区。近年来雷击输电线路事故频发,给
初中阶段是一个人生理和心理急剧变化的时期,也是营养健康教育的关键期。本研究采用文献法、调查研究法、实验研究法等研究方法,旨在解决初中营养健康教育微课程能否促进学校营养健康教育、提高学生学习兴趣的问题。首先,基于营养KAP理论,对福建省某九年一贯制的初一学生进行基本营养情况、营养知识、营养行为以及营养态度相关调查。获得基础数据和事实依据后,参考《中国居民膳食指南(2016版)》、《中小学健康教育指导
乔纳森·弗兰岑的《纯真》是一部时间上横跨半个多世纪,空间上穿越美洲和欧洲多个国家的著作。小说围绕主人公的寻父之旅展开,聚焦日常生活中出现的创伤展现社会问题。本文运用朱迪斯·赫尔曼的创伤理论从创伤特征、创伤成因、创伤复原方面进行创伤研究。第一部分从小说人物的特征创伤分析《纯真》对创伤主题的关注。创伤通常以闪回、梦境和幻觉形式重复地并不受控制的闯入受创者的大脑。此外,受创者会不自觉地通过脱离现实和自我
近年来,随着工业炼钢电弧炉和轧机容量扩大、电力电子技术应用广泛及铁路电气化快速发展,电网电压波动、不平衡以及谐波等电能质量问题日益严重,改善电能质量问题对改善民生与经济发展有着重要的现实意义。常见的电能质量补偿装置,如静止无功发生器、投切电容器不平衡治理和有源滤波器等,在实现无功补偿、不平衡治理和谐波抑制时存在一定缺陷。为此,有学者提出另一种电能质量综合补偿拓扑,该拓扑控制策略简单,可很好地吸收负
进入新世纪以来,随着科技的日新月异与技术的不断发展,电网与各种用电设备对于交流电的电能质量的要求是越来越严格,并且用电设备中的非线性负载特别是整流性负载的比重也越
化石燃料不受约束的使用引发了当今世界严重的能源和环境安全问题。生物乙醇作为一种可再生、环境友好能源受到了广泛关注。由于木质纤维素具有可再生性、原料丰富和价格低等优点,第二代生物乙醇转化利用木质纤维素为原料。木质纤维素的结构复杂,需要预处理后才能进行高效的生物乙醇转化。浓磷酸联合过氧化氢(Concentrated phosphoric acid plus hydrogen peroxide,PHP)