Page 161 - 《振动工程学报》2026年第3期
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第 3 期             王亚萍,等: 多源域下 MAAN 与 MK-MMD 的滚动轴承跨工况复合故障诊断                                 761

                                                                在 MDMAAN 模型的诊断结果中仅有极少量的故
                                                                障类别被分错,且模型的聚类效果要好于其他模型。
                                                                因此证明了 MDMAAN 模型的稳定性和优越性。


                                                                5 结  论


                                                                     针对滚动轴承故障诊断跨域引起的故障数据样
                                                                本分布不平衡,导致模型故障诊断精度低的问题,提
                                                                出了一种基于多源域、多头注意力自适应网络的深
                                                                度迁移学习故障诊断方法,通过对比不同模型,结果
                                                                表明,在同一网络参数下,MDMAAN 模型诊断精度
                                                                最佳,并验证了不同数据集下 MDMAAN 模型的有
                                                                效性。
                                                                    (1)构建了由多头注意力与卷积神经网络相结
                                                                合的双重特征提取器进行二次特征提取,充分提取
                                                                了源域和目标域的关键特征,并利用多核最大均值
                                                                差异度量源域特征和目标域特征的相似性,搭建了
                                                                基于多源域多头注意力自适应网络模型,完成对滚
                                                                动轴承多源域跨工况复合故障的诊断。
                                                                    (2)分析了不同迭代次数、不同卷积层、不同训
                                                                练批次以及不同源域数量对 MDMAAN 模型故障
                           图 18  MFSAN 模型结果
                                                                诊断的影响,确定了合适的模型参数。在不同源域
                         Fig. 18  MFSAN model results
                                                                数量的对比中,多源域输入的诊断精度要显著高于
                                                                单源域输入,基本超过 10%,证明了所提方法在多
                                                                源域下的有效性。
                                                                    (3)采用 PU 数据集和故障试验台 BPS 数据集
                                                                验证了该模型的诊断精度,并与 CNN 模型、COR⁃
                                                                AL 模型和 MFSAN 模型进行对比,在 PU 数据集中
                                                                MDMAAN 模型相较于 CNN 模型、CORAL 模型和
                                                                MFSAN 模型分别提高了 12.74%、9.74% 和 4.62%;
                                                                在故障试验台 BPS 数据集中,MDMAAN 模型相较
                                                                于 CNN 模型、CORAL 模型和 MFSAN 模型分别提
                                                                高了 12.49%、13.05% 和 7.23%,证明了所提方法的
                                                                有效性。


                                                                参考文献:


                                                                [1] ZHONG S S, FU S, LIN L. A novel gas turbine fault
                                                                     diagnosis  method  based  on  transfer  learning  with  CNN
                                                                    [J]. Measurement, 2019, 137: 435-453.
                                                                [2] GHIFARY M, KLEIJN W B, ZHANG M J. Domain
                                                                     adaptive  neural  networks  for  object  recognition[C]//
                                                                     PRICAI 2014: Trends in Artificial Intelligence. PRIC⁃
                                                                     AI  2014.  Lecture  Notes  in  Computer  Science.  Cham:
                          图 19  MDMAAN 模型结果                          Springer, 2014, 8862: 898-904.
                                                                [3] TZENG  E,  HOFFMAN  J,  ZHANG  N,  et  al.  Deep
                        Fig. 19  MDMAAN model results
                                                                     Domain  Confusion:  Maximizing  for  Domain  Invariance
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