基于Transformer模型的滚动轴承剩余使用寿命预测方法 |
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引用本文: | 周哲韬,刘路,宋晓,陈凯.基于Transformer模型的滚动轴承剩余使用寿命预测方法[J].北京航空航天大学学报,2023(2):430-443. |
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作者姓名: | 周哲韬 刘路 宋晓 陈凯 |
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作者单位: | 1. 北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院;2. 北京航空航天大学网络空间安全学院;3. 南京航空航天大学机电学院 |
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基金项目: | 国家重点研发计划(2018YFB1702703)~~; |
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摘 要: | 准确的滚动轴承剩余使用寿命(RUL)预测对保证机械安全运行和减小维修损失起着至关重要的作用。为提高滚动轴承RUL预测准确率,提出一种基于Transformer模型的轴承RUL预测方法,充分利用其自注意力机制与编码器-解码器结构的优势,解决轴承RUL预测中序列过长而导致的记忆力退化问题,挖掘出输入特征与轴承RUL之间复杂映射关系。同时,采用三角函数变换与累积变换来修正输入特征的单调性与趋势性,使其能更好地表征滚动轴承的退化过程。在PHM2012数据集上的实验结果表明:所提方法相比于对比方法平均绝对误差分别降低了9.25%、28.63%、34.14%,平均得分分别提高了2.78%、19.79%、29.38%;在XJTU-SY数据集上的实验结果表明,所提方法相比于对比方法均方根误差降低了17.4%,平均得分提高了18.6%,进一步证明了其可行性与优越性。
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关 键 词: | 滚动轴承 剩余使用寿命预测 Transformer模型 自注意力机制 累积变换 |
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