基于优化A-BiLSTM的滚动轴承故障诊断

余萍, 赵康, 曹洁

吉林大学学报(工学版) ›› 2024, Vol. 54 ›› Issue (08) : 2156-2166. DOI: 10.13229/j.cnki.jdxbgxb.20221339

基于优化A-BiLSTM的滚动轴承故障诊断

  • 余萍, 赵康, 曹洁
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摘要

为提高超参数设置的效率及其与模型的适配性,改善人工设置模型参数的高成本和低效率问题,提出一种基于蜜獾算法(Honey badger algorithm, HBA)优化注意力双向长短时记忆网络(HBA-A-BiLSTM)的滚动轴承故障诊断方法。首先,通过HBA对A-BiLSTM模型进行最优超参数组合搜寻,然后基于最优超参数下的A-BiLSTM模型进行故障诊断性能测试。最后,基于不同工况的数据集进行模型泛化能力测试。采用CWRU数据集对所提方法的故障诊断效果进行验证,利用诊断精度以及混淆矩阵进行评价。实验结果表明,与其他群智能优化算法相比,蜜獾算法搜索全局性能好,收敛速度快,优化后的最终模型的故障诊断准确率达到了99.5%,具有良好的效果,且在不同工况下能够实现稳定、准确的故障诊断性能,泛化能力强。

关键词

故障诊断 / 蜜獾算法 / 参数优化 / 双向长短时记忆网络 / 注意力机制

中图分类号

TP18 / TH133.33

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余萍, 赵康, 曹洁. 基于优化A-BiLSTM的滚动轴承故障诊断. 吉林大学学报(工学版). 2024, 54(08): 2156-2166 https://doi.org/10.13229/j.cnki.jdxbgxb.20221339

基金

国家重点研发项目(2020YFB1713600); 国家自然科学基金项目(62241307); 甘肃省科技计划项目(22YF7FA166); 兰州市科技计划项目(2022-RC-60); 甘肃省教育厅高等学校创新基金项目(2021A-027)

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