Adaptación de Dominio Cruzado No Supervisada Basada en Transformadores para el Diagnóstico de Fallas en Actuadores Electromecánicos
Autores: Chen, Zihan; He, Chao
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Adaptación de Dominio Cruzado No Supervisada Basada en Transformadores para el Diagnóstico de Fallas en Actuadores Electromecánicos
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Métodos de diagnóstico de fallos basados en datos
Actuadores electromecánicos
Ubicaciones de sensores
Adaptación de dominio basada en transformadores
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 17
Citaciones: Sin citaciones
Ha habido algunos intentos exitosos de desarrollar métodos de diagnóstico de fallos basados en datos en los últimos años. Una suposición común en la mayoría de los estudios es que los datos de los dominios de origen y destino se obtienen del mismo sensor. Sin embargo, debido a que los actuadores electromecánicos pueden tener trayectorias de movimiento y estructuras mecánicas complejas, puede que no siempre sea posible adquirir los datos desde una posición de sensor particular. Cuando se cambian las ubicaciones de los sensores de los actuadores electromecánicos, el problema del diagnóstico de fallos se complica aún más porque el espacio de características se distorsiona significativamente. La literatura sobre este tema está relativamente subdesarrollada a pesar de su importancia crítica. Este artículo presenta un método de diagnóstico de fallos de dominio cruzado basado en Transformer para actuadores electromecánicos para superar estos obstáculos. Se desarrolla un modelo de Transformer mejorado para obtener características estables en el dominio en varias ubicaciones de sensores. También se propone un método de incrustación convolucional para mejorar la capacidad del modelo de integrar información contextual local. Además, se minimiza la discrepancia de distribución conjunta entre dos dominios de sensores utilizando la Discrepancia Máxima Media Conjunta. Finalmente, se valida el método propuesto utilizando un conjunto de datos de actuadores electromecánicos. Se diseñan veinticuatro tareas de transferencia para validar problemas de diagnóstico de fallos de adaptación de dominio cruzado, cubriendo todas las combinaciones de tres ubicaciones de sensores bajo diferentes condiciones de operación. Según los resultados, el método propuesto supera significativamente al método comparativo en términos de variación de ubicaciones de sensores.
Descripción
Ha habido algunos intentos exitosos de desarrollar métodos de diagnóstico de fallos basados en datos en los últimos años. Una suposición común en la mayoría de los estudios es que los datos de los dominios de origen y destino se obtienen del mismo sensor. Sin embargo, debido a que los actuadores electromecánicos pueden tener trayectorias de movimiento y estructuras mecánicas complejas, puede que no siempre sea posible adquirir los datos desde una posición de sensor particular. Cuando se cambian las ubicaciones de los sensores de los actuadores electromecánicos, el problema del diagnóstico de fallos se complica aún más porque el espacio de características se distorsiona significativamente. La literatura sobre este tema está relativamente subdesarrollada a pesar de su importancia crítica. Este artículo presenta un método de diagnóstico de fallos de dominio cruzado basado en Transformer para actuadores electromecánicos para superar estos obstáculos. Se desarrolla un modelo de Transformer mejorado para obtener características estables en el dominio en varias ubicaciones de sensores. También se propone un método de incrustación convolucional para mejorar la capacidad del modelo de integrar información contextual local. Además, se minimiza la discrepancia de distribución conjunta entre dos dominios de sensores utilizando la Discrepancia Máxima Media Conjunta. Finalmente, se valida el método propuesto utilizando un conjunto de datos de actuadores electromecánicos. Se diseñan veinticuatro tareas de transferencia para validar problemas de diagnóstico de fallos de adaptación de dominio cruzado, cubriendo todas las combinaciones de tres ubicaciones de sensores bajo diferentes condiciones de operación. Según los resultados, el método propuesto supera significativamente al método comparativo en términos de variación de ubicaciones de sensores.