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名称 : 不平衡数据故障诊断的可迁移公共特征空间挖掘
发表日期 : 2021-01-11
摘要 :

近十年来,许多用于故障诊断的深度迁移学习方法被提出。现有的一些方法侧重于解决故障数据稀缺和故障知识跨不同领域、不同样本数量转移的问题。考虑到迄今为止在不平衡和传递故障诊断方面的最佳性能,仍有很大的改进空间。现有的研究应用合成数据生成、加权样本或成本和迁移学习技术来解决这个问题。然而,合成样本可能不遵循真实的断层数据分布或过度利用可用的小数据,这可能导致模型偏差或过度拟合。此外,丰富的正常状态数据的价值还没有得到很好的开发,这些数据可能为故障识别提供必要的信息。针对这些问题,提出了一种新的两阶段可转移公共特征空间挖掘方法——公共特征比较网。故障诊断任务分为两个阶段,共同特征学习和故障类别诊断。在第一阶段,CFCNet训练弱监督域自适应卷积自动编码器来学习多域数据的共同特征,这有效地利用了所有可用的数据,并被称为共同特征网。在第二阶段,将训练好的共同特征网络和唯一特征网络相结合,构建双通道特征提取和比较架构。CFCNet可以挖掘不同故障之间可转换的共同特征和独有特征。基于特征连接和相似性计算结构,CFCNet实现了用于故障诊断的有效相似性估计机制。采用少镜头学习的训练策略训练CFCNet,可以平衡训练进度,而不是不平衡的数据。大量实验验证了该方法的优越性能。

网址 : 10.1016/j.ymssp.2021.107645
领域 : 机器人技术
出版公司 : ELSEVIER
出版国家 : CN
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重点项目名称 : 工业机器人智能故障诊断及健康评估系统
项目所属数据集 : 工业机器人关键部件与整机故障特征数据集

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