基于注意力TCN的滚动轴承剩余使用寿命预测方法
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作者单位:

三峡大学 机械与动力学院,宜昌 443002

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中图分类号:

TH133.3;TP18

基金项目:

国家自然科学基金资助项目(51975324);机械传动国家重点实验室开放基金资助项目(SKLMT-MSKFKT-202020);水电机械设备设计与维护湖北省重点实验室(三峡大学)开放基金(2020KJX02)


Prediction method of remaining useful life of rolling bearing based on attentional temporal convolutional network
Author:
Affiliation:

College of Mechanical & Power Engineering, China Three Gorges University, Yichang 443002, China

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    摘要:

    针对现有的基于数据驱动的滚动轴承剩余使用寿命(RUL)预测方法仍需要大量的先验知识来提取特征、构建健康指标和设定故障阈值的现状,提出了一种基于带多头注意力机制的时间卷积网络(TCN)的RUL直接预测方法。该方法首先将原始振动信号的短时傅里叶变换(STFT)作为堆栈降噪自动编码器(SDAE)的输入,得到深度特征表示;然后将其输入到注意力TCN中进行RUL预测。最后,在PRONOSTIA的滚动轴承数据集进行验证。结果表明,本文方法的预测误差指标MAE和MAPE分别比其它四种方法平均降低了53.92%和46.13%;得分指标也比这些方法平均提高了52.98%。

    Abstract:

    Since the existing data-driven remaining useful life (RUL) prediction methods of rolling bearings still need a lot of prior knowledge to extract features, construct health indicators, and set fault thresholds, a direct RUL prediction method based on time convolution network (TCN) with multi-head attention mechanism is proposed. In this method, the short-time Fourier transform (STFT) of the original vibration signal is used as the input of the stack noise reduction automatic encoder (SDAE) to get the depth feature representation, and then input it to the attention TCN for RUL prediction. Finally, an example is verified in the rolling bearing data set of PRONOSTIA. The results show that the prediction error-index MAE and MAPE of this method are 53.92% and 46.13% lower than those of the other four methods, respectively, and the score index is 52.98% higher than that of these methods.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

陈保家,陈正坤,陈学良,郭凯敏.基于注意力TCN的滚动轴承剩余使用寿命预测方法[J].电子测量技术,2021,44(24):153-160

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  • 在线发布日期: 2024-07-02
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