Average Descent Rate Singular Value Decomposition and Two-Dimensional Residual Neural Network for Fault Diagnosis of Rotating Machinery

奇异值分解 奇异值 断层(地质) 噪音(视频) 残余物 人工神经网络 计算机科学 降噪 模式识别(心理学) 人工智能 梯度下降 算法 图像(数学) 特征向量 物理 量子力学 地震学 地质学
作者
Haopeng Liang,Jie Cao,Xiaoqiang Zhao
出处
期刊:IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:71: 1-16 被引量:30
标识
DOI:10.1109/tim.2022.3170973
摘要

Fault diagnosis of rotating machinery is difficult under the strong noisy environment. Although singular value decomposition (SVD) can remove noise from vibration signals, the singular value threshold is normally determined by expert experience. To solve this problem, a fault diagnosis method based on average descent rate (ADR)-SVD and two-dimensional residual neural network (Resnet) is proposed. First, ADR-SVD uses the ADR index to construct the singular value descent rate difference spectrum and uses the maximum value of the spectrum as the singular value threshold. The noise reduction process of ADR-SVD requires little expert experience. Then, in order to adaptively identify the fault features of the signals, we introduce Gramian angular difference field (GADF), which can transform the one-dimensional signals into two-dimensional images and preserve the temporal correlation of the one-dimensional signals. Finally, we construct a two-dimensional Resnet to learn image features and identify fault types. The proposed method is tested on Case Western Reserve University (CWRU) bearing dataset, Driveline Dynamic Simulator (DDS) gearbox dataset, and University of Connecticut (UoC) gearbox dataset under the strong noisy environment, which achieves the accuracies of 98.00%, 99.00%, and 98.88%, respectively. The accuracies of other deep learning methods and singular value difference spectrum method are below 95%. The comparisons show that the proposed method has better noise reduction effect and can diagnose the fault type more accurately.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
2秒前
阿梅梅梅发布了新的文献求助10
2秒前
Vi完成签到,获得积分10
3秒前
123123发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
Asteria完成签到,获得积分10
4秒前
共行发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
研友_LpQGjn完成签到 ,获得积分10
7秒前
7秒前
西西2完成签到 ,获得积分10
8秒前
小菜鸡完成签到 ,获得积分10
8秒前
Ava应助清新的音响采纳,获得10
9秒前
柔之发布了新的文献求助10
9秒前
TIGun发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
13秒前
领导范儿应助123123采纳,获得10
14秒前
15秒前
15秒前
16秒前
BOB发布了新的文献求助10
20秒前
豌豆发布了新的文献求助10
21秒前
sunshine发布了新的文献求助10
21秒前
21秒前
22秒前
大个应助豌豆采纳,获得10
25秒前
yanna发布了新的文献求助10
26秒前
情怀应助科研通管家采纳,获得10
26秒前
Hello应助科研通管家采纳,获得50
26秒前
科研通AI5应助科研通管家采纳,获得10
26秒前
我是老大应助科研通管家采纳,获得10
26秒前
情怀应助科研通管家采纳,获得10
26秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
26秒前
乐乐应助科研通管家采纳,获得10
26秒前
26秒前
26秒前
Lucas应助123123采纳,获得10
26秒前
机智的水风完成签到,获得积分20
30秒前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 2000
Encyclopedia of Geology (2nd Edition) 2000
105th Edition CRC Handbook of Chemistry and Physics 1600
Maneuvering of a Damaged Navy Combatant 650
Mixing the elements of mass customisation 300
the MD Anderson Surgical Oncology Manual, Seventh Edition 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3778211
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3323865
关于积分的说明 10216275
捐赠科研通 3039094
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1667782
邀请新用户注册赠送积分活动 798383
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 758366