Page 284 - 《振动工程学报》2026年第2期

600 振 动 工 程 学 报 第 39 卷

反向传播算法计算损失函数对网络参数的梯度。利 表 2 试验台 1 数据集
用链式法则，将梯度从输出层传递到输入层，以便更 Tab. 2 Test bench 1 dataset

新网络权重和偏置。接下来，根据计算得到的梯度 数据集 振动状态 标签
信息，使用优化算法更新网络参数。 A&B&C 正常状态 0
步骤 4：重复上述步骤，不断调整参数，直至达到 A&B&C 气流扰动 1
最大迭代次数。 A&B&C 质量不平衡 2
A&B&C 轴承座松动 3
步骤 5：获取经过训练的模型，输入测试数据集，
A&B&C 转子不对中 4
得到诊断结果。

4 试 验 验 证 及 结 果 分 析 表 3 试验台 2 数据集
Tab. 3 Test bench 2 dataset

4.1 试验数据集 数据集 振动状态 标签
D&E&F&G&H 正常状态 0
选择如图 5 所示的无锡厚德仪表公司的 HZXT- D&E&F&G&H 1 mm裂纹故障 1
DS-001 型 试 验 台 （ 试 验 台 1） 进 行 转 子 故 障 模 拟 分 D&E&F&G&H 1 mm裂纹故障 2

析 。 振 动 信 号 由 电 涡 流 传 感 器 采 集， 采 样 频 率 为
10 kHz。在转速为 2400、2600 和 2800 r/min（分别对 表 4 迁移任务设置
应数据集 A~C）共 3 种运行状态下，模拟正常状态、 Tab. 4 Migration task settings
气流扰动、质量不平衡、轴承座松动、转子不对中 任务序号 源域 目标域
共 5 种振动状态，采集得到 15 类状态数据，每类数 T1 A B
T2 A C
据长度均为 92160。
T3 B C

T4 B C

T5 C A
T6 C B
T7 D G
T8 E H
T9 H E
质量盘1 轴 质量盘2 联轴器

图 5 HZXT-DS-001 型试验台 4.2 试验流程与参数设置
Fig. 5 HZXT-DS-001 rotor test bench

以试验台 1 数据为例，如图 7 所示，采用滑动窗
为了验证本文所提方法在不同试验台上的适用
口将转子试验台采集到的原始振动信号分割为包含
性，选择如图 6 所示的 Bently 试验台（试验台 2）进行
1024 个点的 90 个子信号。对于每种故障模式，可以
转子故障试验。振动信号由位移传感器采集，采样
获得 90 个样本。选择汉宁窗进行短时傅里叶变换，
频率为 5120 Hz。在转速为 1100、1200、1300、1400、
窗口大小为 64，得到大小为 33×33 的二维时频数据，
1500 r/min（分别对应数据集 D~H）共 5 种不同运行状
作为模型的输入。
态下，模拟正常状态、1 mm 裂纹故障、2 mm 裂纹故
障共 3 种振动状态，每类数据长度均为 184320。 滑动窗口

STFT

图 7 数据分割示意图
Fig. 7 Schematic diagram of data segmentation

为验证本文所提方法的创新性和有效性，将其
与其他域适应方法（CMMD、DDC、DAN、D-CORAL、
JAN）进行对比试验。上述 种方法均为传统迁移学
5
图 6 Bently 试验台 习 方 法， CMMD 在 全 连 接 层 对 齐 条 件 概 率 分 布 ；
Fig. 6 Bently rotor test bench
DDC 仅 在 一 个 全 连 接 层 对 齐 边 缘 概 率 密 度 ， 采 用
试验数据集的解释总结如表 2 和表 3 所示。将 MMD 损失进行领域分布对齐；DCORAL 在一个全连
不同的工况划分为 9 个迁移任务，如表 4 所示。 接层上进行领域分布对齐，采用 CORAL 作为度量指