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基于ResNet-ABiLSTM的滚动轴承剩余寿命预测
1
作者
刘文广
司永战
《机电工程》
CAS
北大核心
2023年第6期903-909,共7页
传统数据驱动的方法过度依赖先验知识且特征提取能力不足,从而导致预测精度不高等后果。针对这一问题,提出了一种带有自注意力机制(SAM)的残差网络(ResNet)与双向长短时记忆网络(BiLSTM)结合的剩余使用寿命(RUL)预测方法(ResNet-ABiLSTM...
传统数据驱动的方法过度依赖先验知识且特征提取能力不足,从而导致预测精度不高等后果。针对这一问题,提出了一种带有自注意力机制(SAM)的残差网络(ResNet)与双向长短时记忆网络(BiLSTM)结合的剩余使用寿命(RUL)预测方法(ResNet-ABiLSTM)。首先,对采集的原始监测信号进行了标准化处理,并采用滑窗法对处理后的数据进行了重采样,以实现数据的扩充目标;然后,通过采用残差网络和双向长短时记忆网络,分别提取了数据空间维度和时间维度上的深层特征,同时引入了自注意力机制,关注了时空维度上反映设备退化趋势的更重要的特征;最后,采用PHM2012轴承数据集对预测效果进行了验证,并将其结果与CNN-LSTM、ResNet-BiLSTM、HI-GRNN、CNN-HI、ResNet-CBAM、DRN-BiGRU等方法的预测结果进行了对比分析。研究结果表明:采用ResNet-ABiLSTM方法的两项误差值(RMSE、MAE)分别取得了0.037、0.029的最低值,其效果显著优于其他对比方法;该结果验证了ResNet-ABiLSTM方法对轴承RUL预测的准确性和有效性。
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关键词
滚动轴承
剩余使用寿命
残差网络
双向长短时记忆网络
自注意力机制
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职称材料
题名
基于ResNet-ABiLSTM的滚动轴承剩余寿命预测
1
作者
刘文广
司永战
机构
内蒙古科技大学机械工程学院
出处
《机电工程》
CAS
北大核心
2023年第6期903-909,共7页
基金
内蒙古自然科学基金资助项目(2020LH05025)。
文摘
传统数据驱动的方法过度依赖先验知识且特征提取能力不足,从而导致预测精度不高等后果。针对这一问题,提出了一种带有自注意力机制(SAM)的残差网络(ResNet)与双向长短时记忆网络(BiLSTM)结合的剩余使用寿命(RUL)预测方法(ResNet-ABiLSTM)。首先,对采集的原始监测信号进行了标准化处理,并采用滑窗法对处理后的数据进行了重采样,以实现数据的扩充目标;然后,通过采用残差网络和双向长短时记忆网络,分别提取了数据空间维度和时间维度上的深层特征,同时引入了自注意力机制,关注了时空维度上反映设备退化趋势的更重要的特征;最后,采用PHM2012轴承数据集对预测效果进行了验证,并将其结果与CNN-LSTM、ResNet-BiLSTM、HI-GRNN、CNN-HI、ResNet-CBAM、DRN-BiGRU等方法的预测结果进行了对比分析。研究结果表明:采用ResNet-ABiLSTM方法的两项误差值(RMSE、MAE)分别取得了0.037、0.029的最低值,其效果显著优于其他对比方法;该结果验证了ResNet-ABiLSTM方法对轴承RUL预测的准确性和有效性。
关键词
滚动轴承
剩余使用寿命
残差网络
双向长短时记忆网络
自注意力机制
Keywords
rolling bearing
remaining useful life(RUL)
residual network(ResNet)
bidirectional long and short term memory network(BiLSTM)
self-attention mechanism(SAM)
分类号
TH133.33 [机械工程—机械制造及自动化]
TH17 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于ResNet-ABiLSTM的滚动轴承剩余寿命预测
刘文广
司永战
《机电工程》
CAS
北大核心
2023
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