Diagnóstico de fallos desequilibrados de rodamientos de rodillos utilizando síntesis de datos basada en redes generativas adversariales de fusión de múltiples resoluciones
Autores: Hao, Chuanzhu; Du, Junrong; Liang, Haoran
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Diagnóstico de fallos desequilibrados de rodamientos de rodillos utilizando síntesis de datos basada en redes generativas adversariales de fusión de múltiples resoluciones
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Diagnóstico de fallos
Rodamientos industriales
Maquinaria rotativa
Aumento de datos
Red Generativa Antagónica de Fusión Multiresolución (MFGAN)
Distribución de clases
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 15
Citaciones: Sin citaciones
El diagnóstico de fallos en rodamientos industriales juega un papel invaluable en el monitoreo de la salud de la maquinaria rotativa. En la práctica, hay muchos más datos normales que datos defectuosos, por lo que los datos suelen exhibir una distribución de clases altamente sesgada. Los algoritmos desarrollados utilizando conjuntos de datos desbalanceados sufrirán de un sesgo severo en el modelo, reduciendo la precisión y estabilidad del algoritmo de clasificación. Para abordar estos problemas, se propone una nueva Red Generativa Antagónica de Fusión Multiresolución (MFGAN) para el diagnóstico de fallos desbalanceado de rodamientos mediante la augmentación de datos. En el proceso de generación de datos, el generador mejorado basado en transferencia de características recibe datos normales como entrada para aprender mejor las características de fallo, mapeando los datos normales en el espacio de datos de fallo en lugar de en un espacio de datos aleatorios. Se diseña una arquitectura de discriminador de conjunto multiescala para reemplazar la estructura de discriminador único original en el proceso discriminativo, y se aprenden características multiescala a través de discriminadores de conjunto. Finalmente, el marco propuesto se valida en el conjunto de datos público de rodamientos de la Universidad Case Western Reserve (CWRU), y los resultados experimentales muestran la superioridad de nuestro método.
Descripción
El diagnóstico de fallos en rodamientos industriales juega un papel invaluable en el monitoreo de la salud de la maquinaria rotativa. En la práctica, hay muchos más datos normales que datos defectuosos, por lo que los datos suelen exhibir una distribución de clases altamente sesgada. Los algoritmos desarrollados utilizando conjuntos de datos desbalanceados sufrirán de un sesgo severo en el modelo, reduciendo la precisión y estabilidad del algoritmo de clasificación. Para abordar estos problemas, se propone una nueva Red Generativa Antagónica de Fusión Multiresolución (MFGAN) para el diagnóstico de fallos desbalanceado de rodamientos mediante la augmentación de datos. En el proceso de generación de datos, el generador mejorado basado en transferencia de características recibe datos normales como entrada para aprender mejor las características de fallo, mapeando los datos normales en el espacio de datos de fallo en lugar de en un espacio de datos aleatorios. Se diseña una arquitectura de discriminador de conjunto multiescala para reemplazar la estructura de discriminador único original en el proceso discriminativo, y se aprenden características multiescala a través de discriminadores de conjunto. Finalmente, el marco propuesto se valida en el conjunto de datos público de rodamientos de la Universidad Case Western Reserve (CWRU), y los resultados experimentales muestran la superioridad de nuestro método.