一种基于Bi-LSTM和MLP融合的滚动轴承剩余寿命预测方法
2021-08-10武婷婷宋纯贺于诗矛杨雪滨邹云峰
江苏科技大学学报(自然科学版) 2021年3期
刘 硕,武婷婷,宋纯贺,于诗矛,杨雪滨,邹云峰
(1.中国科学院 沈阳自动化研究所机器人学国家重点实验室,沈阳 110016)(2.中国科学院 网络化控制系统重点实验室,沈阳 110016)(3.中国科学院 机器人与智能制造创新研究院,沈阳 110169)(4.中国科学院大学,北京100049)(5.中国科学院沈阳自动化研究所,沈阳 110016)(6.国家电网辽宁省电力有限公司检修分公司,沈阳 110016)(7.国家电网江苏省电力有限公司营销服务中心(计量中心),南京 210000)
在如今的制造系统中,设备性能下降,健康衰退,零部件磨损等问题,造成工业生产中的不可控的风险[1],其中轴承的故障问题,占比较大,特别是对高精度重载搅拌设备,寿命预测的意义重大[2].根据轴承运行产生的振动等信号对轴承剩余使用寿命(remaining useful life,RUL)进行学习与预测,可及时有效地采取措施从而避免重大经济损失或人员伤亡[3-4],因而对滚动轴承进行寿命预测的研究意义是及其重大的[5].
由于深度学习具有强大的非线性拟合功能,故其在滚动轴承振动信号的研究方面也得到了广泛的应用[6].堆叠去噪自编码器(stacked denoising auto encoder,SDAE)是一种无需数据标签的深度学习网络模型,具有独特的无监督特征提取的能力[7].文中使用SDAE模型提取出滚动轴承振动信号的深层低维度特征信息,在特征提取的基础上,进行滚动轴承RUL预测,其方法主要包含两个大方向[8]:一种是通过建立数学模型的剩余寿命预测;另一种是基于数据驱动的剩余寿命预测.对于通过建立数学模型预测剩余使用寿命的……
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