主管单位:中华人民共和国工业和信息化部
主办单位:西北工业大学  中国航空学会
地       址:西北工业大学友谊校区航空楼
多特征注意力的航空发动机剩余寿命预测模型
作者:
作者单位:

中国民用航空飞行学院

作者简介:

通讯作者:

中图分类号:

TP391 ,V23

基金项目:

国家自然科学基金民航联合基金重点项目(U2033213);四川省科技厅重点研发项目(2022YFG0027);中国民用航空飞行学院科研基金面上项目(J2019-045);四川省大学生创新创业项目(S202110624108)


Remaining Useful Life Estimation Model for Aero-engine using Multi-feature Attention CNN
Author:
Affiliation:

Civil Aviation Flight University of China

Fund Project:

Civil Aviation Joint Fund of National Natural Science Foundation of China, No.U2033213; Key Research and Development Project of Sichuan Science and Technology Department, No.2022YFG0027; Science Foundation of Civil Aviation Flight University of China, No.J2019-045; Sichuan University Students Innovation and Entrepreneurship Project (S202110624108)

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    摘要:

    航空发动机性能退化趋势复杂,适时地对其进行剩余寿命预测和检修维护十分重要。提出一种基于多特征注意力的膨胀卷积网络模型来预测航空发动机剩余使用寿命,利用膨胀卷积增强提取序列数据时序信息的能力,同时建立残差连接以改善传统卷积网络中的梯度消失问题。首先采用定长滑动时间窗沿时间维度截取数据,对数据进行重构;再对每个特征对应的时间序列单独应用膨胀卷积提取时序信息;引入特征注意力机制计算各特征之间的相对重要性;在公开的航空发动机数据集上进行验证,并对比现有的主流预测方法。结果表明:该模型在时间序列数据预测方面有着更高的精度。

    Abstract:

    Aiming at the characteristics of complex degradation trend of aero-engine, this work presents a dilatated convolution network based on multi-feature attention model to predict the remaining useful life (RUL) of aero-engine. In this model,dilated convolution is used to enhance the ability to extract temporal features of sequence data and residual connections are established to improve the problem of gradient disappearance in traditional convolutional networks. Firstly, the raw input data are reconstructed by sliding time window of fixed length to intercept data along the time dimension. Then the dilated convolutional networks extract the temporal features of corresponding to each feature respectively. In the end, the feature attention mechanism is used to calculate the relative importance of features. Experimental results demonstrate that proposed algorithm has better accuracy of RUL estimation than the other comparative models.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

王欣,黄佳琪,孟天宇,李屹.多特征注意力的航空发动机剩余寿命预测模型[J].航空工程进展,2023,14(2):73-80

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  • 收稿日期:2022-05-05
  • 最后修改日期:2022-06-30
  • 录用日期:2022-07-05
  • 在线发布日期: 2023-02-15
  • 出版日期: