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KESIS 变工况下“轴承早期微弱故障”特征提取被噪声淹没及模型过拟合问题

变工况下“轴承早期微弱故障”特征提取被噪声淹没及模型过拟合问题

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目前在利用国外一个大学的数据集 进行算法验证,并尝试迁移到实验室的自建机器人台架时,遇到了两个卡脖子的问题:

微弱特征被噪声完全淹没:在模拟轴承早期点蚀(0.007 英寸)时,由于电机在高转速下产生的电磁噪声和环境振动非常强,传统的快速谱峭度(Fast Kurtogram) 已经无法锁定共振解调频带。我尝试了 希尔伯特-黄变换(HHT),但在端点效应和模式混叠上卡住了。大家在做论文实证时,对于这种低信噪比(SNR)信号,是倾向于先做自适应降噪(如 VMD),还是直接交给神经网络提取特征?

变工况导致的模型失效:我的 CNN 模型在转速 1797rpm 下训练,准确率达到 99.9%。但一旦测试数据切换到 1730rpm 或者负载发生改变,准确率瞬间掉到 60%。这是否说明模型只学到了特定转速下的频率分布,而非故障本质?域自适应(Domain Adaptation)的损失函数:我在尝试用 DANN(对抗判别域自适应) 解决跨工况问题,但 MMD(最大均值差异)损失函数下降非常缓慢,模型很难收敛。

梁泽宸 已回答的问题
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过拟合是深度学习做故障诊断的通病,因为数据集里的特征太单一了。别直接把原始信号丢进去。先做个时频转换,比如 连续小波变换(CWT) 或者 STFT,生成时频图再喂给 CNN。图像化的特征对转速波动的鲁棒性会好很多。

针对变工况,建议引入增广技术(如信号平移、加噪训练),或者在网络中加入 注意力机制(Attention),强迫模型关注那些与转速无关的周期性冲击特征。

罗峻宇 已回答的问题
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