Un marco optimizado de múltiples estrategias para la evaluación del estado de salud de los compresores de aire
Autores: Hou, Dali; Wang, Xiaoran
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Un marco optimizado de múltiples estrategias para la evaluación del estado de salud de los compresores de aire
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Compresores de aire
Evaluación del estado de salud
Desequilibrio en el conjunto de datos
Selección de características
Mejora de la precisión
SMOTE
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 18
Citaciones: Sin citaciones
Los compresores de aire juegan un papel crucial en la producción industrial, y evaluar con precisión su estado de salud es vital para garantizar un funcionamiento estable. El campo de la evaluación del estado de salud ha avanzado significativamente; sin embargo, persisten desafíos como el desequilibrio en las clases del conjunto de datos, la selección de características y la mejora de la precisión, que requieren un mayor refinamiento. Para abordar estos problemas, este documento propone un nuevo algoritmo basado en la optimización de múltiples estrategias, utilizando compresores de aire como objeto de estudio. Durante el preprocesamiento de datos, se introduce la Técnica de Sobrerrepresentación de Minorías Sintéticas (SMOTE) para equilibrar eficazmente la distribución de clases. Al integrar el mecanismo de Compresión y Excitación (SE) con Redes Neuronales Convolucionales (CNN), se extraen y enfatizan características clave dentro del conjunto de datos, reduciendo el impacto de características irrelevantes en la eficiencia del modelo. Finalmente, se emplean redes de Memoria a Largo y Corto Plazo Bidireccionales (BiLSTM) para la evaluación del estado de salud y la clasificación del compresor de aire. Se introduce el algoritmo Ivy (IVYA) para optimizar los hiperparámetros del BiLSTM y mejorar la precisión de clasificación y evitar óptimos locales. A través de experimentos comparativos y de ablación, se valida la efectividad del modelo propuesto SMOTE-IVY-SE-CNN-BiLSTM, demostrando su capacidad para mejorar significativamente la precisión de la evaluación del estado de salud del compresor de aire.
Descripción
Los compresores de aire juegan un papel crucial en la producción industrial, y evaluar con precisión su estado de salud es vital para garantizar un funcionamiento estable. El campo de la evaluación del estado de salud ha avanzado significativamente; sin embargo, persisten desafíos como el desequilibrio en las clases del conjunto de datos, la selección de características y la mejora de la precisión, que requieren un mayor refinamiento. Para abordar estos problemas, este documento propone un nuevo algoritmo basado en la optimización de múltiples estrategias, utilizando compresores de aire como objeto de estudio. Durante el preprocesamiento de datos, se introduce la Técnica de Sobrerrepresentación de Minorías Sintéticas (SMOTE) para equilibrar eficazmente la distribución de clases. Al integrar el mecanismo de Compresión y Excitación (SE) con Redes Neuronales Convolucionales (CNN), se extraen y enfatizan características clave dentro del conjunto de datos, reduciendo el impacto de características irrelevantes en la eficiencia del modelo. Finalmente, se emplean redes de Memoria a Largo y Corto Plazo Bidireccionales (BiLSTM) para la evaluación del estado de salud y la clasificación del compresor de aire. Se introduce el algoritmo Ivy (IVYA) para optimizar los hiperparámetros del BiLSTM y mejorar la precisión de clasificación y evitar óptimos locales. A través de experimentos comparativos y de ablación, se valida la efectividad del modelo propuesto SMOTE-IVY-SE-CNN-BiLSTM, demostrando su capacidad para mejorar significativamente la precisión de la evaluación del estado de salud del compresor de aire.