Método de Diagnóstico de Fallas para el Sistema de Transmisión de Tractores Basado en una Red Neuronal Convolucional Mejorada-Memoria a Largo Plazo Bidireccional
Autores: Xu, Liyou; Zhao, Guoxiang; Zhao, Sixia; Wu, Yiwei; Chen, Xiaoliang
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Método de Diagnóstico de Fallas para el Sistema de Transmisión de Tractores Basado en una Red Neuronal Convolucional Mejorada-Memoria a Largo Plazo Bidireccional
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Sistemas de transmisión de tractores
Red neuronal convolucional
Diagnóstico de fallos
Extractores de características
Señales de vibración
Reconocimiento de fallos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 24
Citaciones: Sin citaciones
En respuesta a los problemas de algoritmos limitados y baja precisión diagnóstica para el diagnóstico de fallos en sistemas de transmisión de tractores grandes, así como a los altos niveles de ruido en los entornos de trabajo de los tractores, se propone un enfoque de detección de defectos para sistemas de transmisión de tractores utilizando una red neuronal convolucional (CNN) mejorada y una red neuronal de memoria a largo y corto plazo bidireccional (BILSTM). Este enfoque utiliza una red neuronal convolucional unidimensional (1DCNN) para crear tres extractores de características de diferentes escalas, extrayendo directamente información de características de diferentes niveles de las señales de vibración en bruto. Al mismo tiempo, para mejorar la precisión de predicción del modelo y aprender las características de los datos de manera más efectiva, se presenta el mecanismo de atención de múltiples cabezas (MHA). Para superar el problema de los altos niveles de ruido en los entornos de trabajo de los tractores y mejorar la robustez del modelo, se introduce un umbral suave adaptativo. Finalmente, para reconocer y clasificar fallos, los datos de características fusionadas se alimentan a un clasificador compuesto por capas de memoria a largo y corto plazo bidireccional (BILSTM) y capas completamente conectadas. Los hallazgos analíticos demuestran que la precisión de reconocimiento de fallos del método descrito en este artículo es superior al 98%, y también tiene un mejor rendimiento en entornos ruidosos.
Descripción
En respuesta a los problemas de algoritmos limitados y baja precisión diagnóstica para el diagnóstico de fallos en sistemas de transmisión de tractores grandes, así como a los altos niveles de ruido en los entornos de trabajo de los tractores, se propone un enfoque de detección de defectos para sistemas de transmisión de tractores utilizando una red neuronal convolucional (CNN) mejorada y una red neuronal de memoria a largo y corto plazo bidireccional (BILSTM). Este enfoque utiliza una red neuronal convolucional unidimensional (1DCNN) para crear tres extractores de características de diferentes escalas, extrayendo directamente información de características de diferentes niveles de las señales de vibración en bruto. Al mismo tiempo, para mejorar la precisión de predicción del modelo y aprender las características de los datos de manera más efectiva, se presenta el mecanismo de atención de múltiples cabezas (MHA). Para superar el problema de los altos niveles de ruido en los entornos de trabajo de los tractores y mejorar la robustez del modelo, se introduce un umbral suave adaptativo. Finalmente, para reconocer y clasificar fallos, los datos de características fusionadas se alimentan a un clasificador compuesto por capas de memoria a largo y corto plazo bidireccional (BILSTM) y capas completamente conectadas. Los hallazgos analíticos demuestran que la precisión de reconocimiento de fallos del método descrito en este artículo es superior al 98%, y también tiene un mejor rendimiento en entornos ruidosos.